При проектному розрахунку визначається діаметр вихідного кінця вала або діаметр під шестернею для проміжних валів. Розрахунок ведеться на чисте крутіння по зниженим допускаються напруженням:
де Т - крутний момент на валу, Н # 8729; мм;
- Допустиме напруження на кручення.
Для визначення діаметра вихідних кінців валів приймаємо.
Діаметр вихідного кінця швидкохідного вала:
Діаметр вихідного кінця тихохідного вала:
Діаметри валів в місцях установки підшипників
Малюнок 6 - Ескізи валів редуктора:
а) швидкохідного, б) тихохідного
Підбір і перевірочний розрахунок муфти
Малюнок 7 - Муфта пружна втулочно-пальцева
Муфта вибирається залежно від переданого крутного моменту.
За ГОСТ 21424-93 при Т = 67 Нм вибираємо муфту з різними втулками 125-25-1-38-1.
Основні геометричні параметри:
D = 100 мм, L = 104 мм, l = 50 мм, d1 = 40 мм, D1 = 63.
Зусилля на вал від муфти
Умова міцності пальця на вигин:
де - номінальний крутний момент на валу електродвигуна;
- коефіцієнт режиму роботи;
- діаметр окружності розташування пальців;
Z = 6 - число пальців;
- довжина пальця [5, табл. 13.3.2].
. що менше допустимих напружень
Визначимо умова міцності втулки на зминання
де - довжина втулки [7, табл. 17.9]
. що менше допустимих напружень на зминання гуми.
Попередній вибір підшипників
На вхідний вал редуктора встановлюємо роликові радіальні підшипники (рис. 8). На вихідний вал редуктора встановлюємо кулькові радіальні підшипники (рис. 9). Попередньо вибираємо підшипники легкої серії 2207 та 210. Основні розміри і характеристики представлені в таблиці 2.
Таблиця 2 - Характеристики підшипників
Малюнок 9 - Кульковий радіальний підшипник
Розробка компоновочной системи
Компонування зазвичай проводять в два етапи. Перший етап служить для наближеного визначення положення зубчастих коліс і зірочки відносно опор для подальшого визначення опорних реакцій і підбору підшипників.
Компоновочне креслення виконуємо в одній проекції - розріз по осях валів при знятій кришці.
Приблизно посередині листа паралельно його довгій стороні проводимо горизонтальну осьову лінію; потім вертикальну лінію, і з точки перетину лінії під кутами зачеплення конічної передачі.
Викреслює спрощено шестерню і колесо у вигляді трапецій; шестерня виконана за одне ціле з валом.
Окреслюємо внутрішню стінку корпусу:
а) приймаємо зазор між торцем маточини і внутрішньою стінкою корпусу А = 8 мм;
б) приймаємо зазор від окружності вершин зубів колеса до внутрішньої стінки корпусу А = 8 мм.
Попередньо намічаємо радіально-наполегливі шарикопідшипники легкої серії; габарити підшипників вибираємо по діаметру вала в місці посадки підшипників dп1 = 35 мм і dп2 = 50 мм.
Підбір підшипників кочення по довговічності
Розрахунок підшипників ведучого вала
Визначаємо реакції опор валів з рівнянь рівноваги.
Малюнок 10 - Розрахункова схема провідного вала
Еквівалентна динамічна навантаження,
де X - коефіцієнт радіального навантаження, V - коефіцієнт обертання кільця (V = 1 при обертанні щодо навантаження внутрішнього колеса),
Fr - радіальне навантаження на підшипник, Y - коефіцієнт осьового навантаження,
Fa - осьова навантаження на підшипник, = 1,3 - коефіцієнт безпеки,
- коефіцієнт впливу температури (при).
Еквівалентна динамічна навантаження дорівнює:
Оскільки . то розрахунок довговічності ведемо по першому підшипника.
де - частота обертання валу;
p - показник ступеня (p = 3 для кулькових підшипників).
Розрахунок шпонкових з'єднань
Для закріплення на валах зубчастих коліс і муфт застосовані призматичні шпонки, виконані по ГОСТ 23360-78 (рис. 12).
Малюнок 12 - Шпонкове з'єднання
Так як висота і ширина призматичних шпонок вибираються за стандартами, розрахунок зводиться до перевірки розмірів по напрузі, що допускається при прийнятій довжині [2. с.73]:
де T - крутний момент на валу,;
d - діаметр вала, мм;
h - висота шпонки, мм;
t1 - заглиблення шпонки в валу, мм;
l - повна довжина шпонки, мм;
b - ширина шпонки, мм.
Для заданого діаметра вала () вибираємо перетин призматической шпонки. [5, табл. 9.1.2]. Приймаємо довжину шпонки Тоді
. що менше гранично допустимих
Приймаємо шпонку 8'7'32 ГОСТ 23360-78.
Шпонка під колесом
Для заданого діаметра вала () вибираємо перетин призматической шпонки. [5, табл. 9.1.2]. Приймаємо довжину шпонки
. що менше гранично допустимих
Приймаємо шпонку 16'10'63 ГОСТ 23360-78.
Шпонка під зірочкою
Для заданого діаметра вала () вибираємо перетин призматической шпонки. [5, табл. 9.1.2]. Приймаємо довжину шпонки Тоді
. що менше гранично допустимих
Приймаємо шпонку 12'8'50 ГОСТ 23360-78.