3. 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.

4. 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.

Рисунок 84

2. Расчёт валов одноступенчатого цилиндрического редуктора (пример 2)

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.

Рисунок 85

1. Предварительная компоновка редуктора

2. Расчет и конструирование валов

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.

1. 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= d_вал1 + 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