Рассчитать валы двухступенчатого цилиндрического редуктора, кинематическая схема привода в который входит данный редуктор представлена на рисунке 80. Привод состоит из электродвигателя (1), ременной передачи (2), двухступенчатого цилиндрического редуктора (3) и муфты (4).
Рисунок 80
10.1.1 Предварительная компоновка редуктора (представлена только расчётная часть)
Назначаем толщину стенки корпуса редуктора δ=6мм
Определяем расстояние от внутренней поверхности стенки редуктора до боковой поверхности вращающейся части по формуле:
С=(1,0÷1,2)δ
С=1·6=6мм
Определяем расстояние от внутренней поверхности стенки редуктора до боковой поверхности подшипника качения
С1=(3÷5)
Назначаем С1=5мм
Определяем расстояние в осевом направлении между вращающимися частями смонтированными: - на одном валу:
C2=(0÷5)
назначаем C2=5мм
-на разных валах:
С3=(0,5÷1,0)δ
С3=1·6=6мм
Определяем радиальный зазор от поверхности вершин зубьев:
- до внутренней поверхности стенки редуктора:
С5=1,2 δ
С5=1,2·6=7,2 мм
- до внутренней нижней поверхности стенки корпуса
С6=(5÷10)m
С6=5,71·1,75=10мм
Ширина фланцев:
S=k+ δ+6
S=18+ 6+6=30
Толщина фланцев боковой крышки h1=5мм
Высота головки болта h=4,2 мм
Толщина фланца втулки h2=h1=5 мм
Толщина стакана h3=6 мм
Длина цилиндрической части крышки h4=12мм
Ориентировочный расчёт вала.
Находим диаметр выходного конца вала:
где – допускаемое напряжение на кручение: - крутящий момент на быстроходном валу
Учитывая ослабление сечения шпоночной канавкой, увеличиваем расчётный диаметр и принимаем окончательно по ГОСТ 6636–69 диаметр выходного конца вала dв=16 мм..
Диаметр вала под подшипниками качения:
Расчёт промежуточного вала – шестерни редуктора.
Ориентировочный расчёт вала.
Находим диаметр вала под зубчатым колесом:
где – допускаемое напряжение на кручение; - крутящий момент на промежуточном валу
Полученное значение округляем до стандартного: получаем dк=17мм
Диаметр вала под подшипниками качения:
Находим диаметр выходного конца тихоходного вала:
где – допускаемое напряжение на кручение: - крутящий момент на тихоходном валу.
Округляем полученное значение до ближайшего посадочного диаметра муфты, получаем dв=32 мм
Диаметр вала под подшипниками качения:
Вычисленные размеры переносим на миллиметровую бумагу и определяет размеры валов.
Быстроходный вал
Для изготовления быстроходного вала примем материал Сталь 40X ГОСТ 2590-88. Предел текучести данного материала
Определение сил, действующих на вал:
Окружная сила
Радиальная сила
Осевая сила
Изгибающий момент создаваемый осевой силой:
Консольная радиальная сила
Определение реакций в опорах:
Проекция на ось ОХ:
Проекция на ось ОY:
Определяем изгибающие моменты.
Проекция на ось ОХ:
1) ,
2) ,
3) ,
Проекция на ось ОY:
1) ,
2) ,
3) ,
Расчет изгибаемого момента:
Рассчитаем эквивалентный момент:
,
в случаи реверсивной передачи λ=0,87
Рисунок 81
;
Произведем расчет диаметра вала:
мм; мм;
мм; мм.
Промежуточный вал
Для изготовления промежуточного вала примем материал Сталь 40X ГОСТ 2590-88. Предел текучести данного материала
Определение сил, действующих на вал:
Окружные силы
Радиальная сила
Осевая сила
Изгибающий момент создаваемый осевой силой:
Определение реакций в опорах:
Проекция на ось ОХ:
Проекция на ось ОY:
Определяем изгибающие моменты.
Проекция на ось ОХ:
1) ,
2) ,
3) ,
Проекция на ось ОY:
1) ,
2) ,
3) ,
Расчет изгибаемого момента:
Рассчитаем эквивалентный момент:
Рисунок 82
, в случаи реверсивной передачи λ=0,87
;
Произведем расчет диаметра вала в опасных сечениях:
;
мм;
мм;
мм;
мм.
Тихоходный вал
Для изготовления тихоходного вала примем материал Сталь 45 ГОСТ 1050-88. Предел текучести данного материала
Определение сил, действующих на вал:
Окружная сила
Радиальная сила
Осевая сила
Изгибающий момент создаваемый осевой силой:
Консольная сила
Определение реакций в опорах:
Проекция на ось ОХ:
Проекция на ось ОY:
Определяем изгибающие моменты.
Проекция на ось ОХ:
1) ,
2) ,
3) ,
Проекция на ось ОY:
1) ,
2) ,
Расчет изгибаемого момента:
Рассчитаем эквивалентный момент:
Рисунок 83
, в случаи реверсивной передачи λ=0,87
;
Произведем расчет диаметров вала в опасных сечениях:
мм;
мм;
мм;
На рисунке 84 представлен пример чертёжа тихоходного вала исследуемого редуктора.
Рассчитать валы двухступенчатого цилиндрического редуктора, кинематическая схема привода в который входит данный редуктор представлена на рисунке 85. Привод состоит из электродвигателя (1), ременной передачи (2), редуктора (3) с цилиндрическими косозубыми колесами и муфты (4). Режим работы переменный.