5.Расчет валов редуктора

Валы применяют для поддержания и установки на них вращающихся деталей машин.

Редукторные валы испытывают два вида деформации — изгиб и кручение. Деформация кручения на валах возникает под действием вращающих моментов, приложенных со стороны двигателя и рабочей машины. Деформация изгиба валов вызывается силами в зубчатом зацеплении закрытой передачи и консольными силами со стороны открытых передач и муфт.

5.1.Определение сил в зацеплении закрытых передач

Рис. 5.1. Схема сил в зацеплении косозубой цилиндрической передачи: a – направление линии зуба колеса – левое, шестерни – правое; б – колеса – правое, шестерни левое; 1, 2 – вращение быстроходного вала по часовой стрелке; 3, 4 – против часовой стрелки (смотреть слева)

Окружное усилие F_t направлено по касательной к начальным окружностям зубчатых колес, радиальное усилие F_r – по радиусу к центру колеса, осевое усилие F_a – параллельно оси вала.

В проектируемых приводах конструируются цилиндрические косозубые редукторы с углом наклона зуба β = 8...16°, Угол зацепления принят α = 20°.

На рисунке 5.1 даны схемы сил в зацеплении цилиндрической передачи при различных направлениях наклона зубьев и вращения двигателя. За точку приложения сил принимают полюс зацепления в средней плоскости колеса.

Значения сил можно определить по таблице 5.1.

Таблица 5.1

Определение сил в зацеплении цилиндрической

косозубой передачи

Силы в зацеплении	Значение силы
	на шестерне	на колесе
Окружная
Радиальная
Осевая

5.2.Определение консольных сил

В проектируемых приводах конструируются открытые зубчатые цилиндрические и конические передачи с прямыми зубьями, а также ременные и цепные передачи, определяющие консольную нагрузку на выходные концы валов. Кроме того, консольная нагрузка вызывается муфтами, соединяющими двигатель с редуктором или редуктор с рабочей машиной.

Схема сил в зацеплении открытых зубчатых прямозубых передач такая же, как и для закрытых (исключая силу F_a в цилиндрическом прямозубом зацеплении).

Определение направления консольных сил со стороны передач гибкой связью и муфт F_оп, F_м см далее в п. 7.

Значения консольных сил можно определить по таблице 5.2.

Таблица 5.2

Определение консольных сил

Вид открытой передачи	Характер силы по направлению	Значение силы
		на шестерне		на колесе
Цилиндрическая прямозубая	Окружная
	Радиальная
Коническая прямозубая	Окружная
	Радиальная
	Осевая
Плоскоременная, поликлиноременная	Радиальная
Клиноременная	Радиальная
Цепная	Радиальная
Муфта	Радиальная	На быстроходном валу	На тихоходном валу