Определим диаметры выходных участков валов редуктора из расчета только на кручение при пониженных допускаемых напряжениях [1]:
, мм,
где [t] = 20…30 МПа – для всех валов (меньшие величины – для быстроходных валов, большие для тихоходных валов),
Т – вращающий момент на валу, Нм.
Быстроходный вал
Рисунок 86
Диаметр выходного конца:
мм.
Полученный диаметр не соответствует стандартному, поэтому округляем его до ближайшего значения из ряда диаметров по ГОСТ 6636-69 .
Диаметр вала под подшипниками качения [1]:
d2= dвал1 + 2t, мм.
Высоту буртика t=2,2, а также значения фаски подшипника r=2,0 и ориентировочную величину фаски ступицы с1=1,0 можно определить в зависимости от диаметра соответствующей ступени d по таблице 17 [1]:
d2= 26 + 2 ´ 2,2 = 32,4 мм.
Полученное значение диаметра вала под подшипник качения необходимо округлить до ближайшего большего значения из нормального ряда диаметров кратного 5 мм. Окончательно диаметр под подшипник d2= 35 мм.
Для облегчения конструирования изготовим шестерню совестно с валом – вал-шестерня (рисунок 86).
Переходной диаметр вала от подшипника до шестерни [1]:
d3 = d2 + 3,2r, мм,
где r – размеры фаски подшипника [1].
d3= 35 + 3,2 ´ 1,6 = 40,12 мм.
Ближайший диаметр вала под шестерней d3 = 40 мм.
Рассчитаем длину каждой ступени вала [4].
Для диаметра выходного конца [4]:
, мм
мм.
Окончательно принимаем мм.
Длину ступицы рассчитаем [4]:
, мм.
Для диаметра под подшипники качения [4]:
, мм
мм.
Для диаметра вала-шестерни , длина ступени определяется графически на эскизной компоновке редуктора.
Для диаметра под подшипники качения , длина ступени определяется в зависимости от выбора подшипника. В нашем случае, выбираем шариковый радиальный однорядный подшипник особо легкой серии по ГОСТ 8338-75.
Условное обозначение:
Подшипник 1000907 ГОСТ 8338-75.
Следовательно [4]:
, мм.
мм
Тихоходный вал
Рисунок 87
Диаметр выходного конца тихоходного вала
мм.
Ближайший больший стандартный диаметр выходного конца вала dвал2 = 30м.
Диаметр вала под подшипниками качения:
d2= 30 + 2 ´ 2,2 = 34,4 мм.
Полученное значение диаметра вала под подшипник качения необходимо округлить до ближайшего большего значения из нормального ряда диаметров кратного 5 мм. Окончательно диаметр под подшипник d2= 35 мм.
Диаметр вала под колесом
d3 = d2 + 3,2r, мм,
где r – размеры фаски подшипника.
d3= 35 + 3,2 ´ 2 = 41,1 мм.
Округляем диаметр до ближайшего стандартного числа d3 = 40 мм.
Для предотвращения смещения ступицы вдоль оси обычно на валу выполняют уступ. Установка ступицы к уступу (заплечику) вала представлена на рисунке 87. Диаметр заплечика [1]:
d5 = d3 + 2t1 = d3 + 2(1,5…1,7)с1, мм.
d5 = 40 + 2 ´ 1,5 ´ 1,2 = 43,6 мм
Ближайший больший стандартный диаметр d5 = 45 мм.
Рисунок 88
Длину вала под ступицей рассчитываем по формуле [4]:
, мм.
мм.
Диаметр ступицы [4]:
, мм
мм.
Рассчитаем длину каждой ступени вала [4].
Для диаметра выходного конца [4]:
, мм
мм.
Длину ступицы рассчитаем [4]:
, мм.
Для диаметра под подшипники качения [4]:
, мм
мм.
Для диаметра вала под колесо , длина ступени определяется графически на эскизной компоновке редуктора.
Для диаметра под подшипники качения , длина ступени определяется в зависимости от выбора подшипника. выбираем шариковый радиальный однорядный подшипник особо легкой серии по ГОСТ 8338-75.
Габаритные размеры подшипников выбираем без расчёта по внутреннему диаметру (таблица 8.10.2) [5]. На данном этапе компоновки выбираются подшипники лёгкой или средней серии.
Выбираем:
для быстроходного вала выбираем: Подшипник 1000907 ГОСТ 8338-75.
(d = 35 мм, D = 55 мм, B = 10 мм);
для тихоходного вала Подшипник 1000907 ГОСТ 8338-75.
(d = 35 мм, D = 55 мм, B = 10 мм);
Рисунок 90– Накладные крышки подшипников
Используя вычисленные параметры и пользуясь рекомендациями разделов 2.7 и 2.8 [5] формируем эскизную компоновку редуктора.