Р асчет валов

_{Тихоходный вал}

d₃

L₃

L₂

L₁

d₂

d₁

d₂

B+1.5

Определяем геометрические параметры ступеней валов.

d₁= =41,2 мм 42мм;

l₁=1,5× d₁=1,5×42=63 мм;

d₂= d₁+(2..4)=42+3=45 мм;

l₂=0,6×d₄=0,6×54=32 мм;

d₃= d₄+3,2r=54+3.2×2.0=60 мм;

d₄= d₅+(4..6)=48+6=54 мм;

d₅=M48×1.5;

l₅=0.4× d₄=0.4×54=28 мм;

l₃ l₄ – определяется конструктивно.

а – расстояние внутри корпуса редуктора, необходимое чтобы крутящиеся части несоприкосались с другими частями.

а=10 мм;

В-ширина подшипника;

Для конического редуктора следует взять конические роликовые подшипники.

Возьмем подшипники :

d=45;

Д=100 ( диаметр наружного кольца подшипника);

Т =27.5; С=22 (осевые размеры роликоподшипников);

b=26

C_r – динамическая грузоподъемность =76.1;

В+1,5=26+1,5=27,5

Тип установки – врастяжку.

Б ыстроходный вал

d₁= =33 мм 32 мм;

l₁=1,5× d₁=1,5×32=48 мм;

d₂= d₁+(2..4)=32+3=35 мм;

l₂=0,6×d₄=0,6×45=28 мм;

d₃= d₄+3,2r=45+3.2×2.0=53 мм;

d₄= d₅+(4..6)=39+5=45 мм;

d₅=M39×1.5;

l₅=0.4× d₄=0.4×45=18 мм;

Н – толщина гайки – выберем гайку с резьбой М30×1,5:

Д=48 мм; Д₁=39 мм; Н=10 мм_; b=5 мм; h=2.5 мм; с ;

L₄ – определяем конструктивно.

Р асчет зубчатых конических колес

1. Обод

Способ получения заготовки – литьё.

d_ae – диаметр;

S=2.5×m_e+2=2.5×1.73+2=6.325 мм 7 мм (толщина);

S_о=1,2×m_e=1,2×1,73=2,076 мм;

b_o=0.5b=0.5×39=19.5 мм 20 мм ( ширина);

2. Ступица

Внутренний диаметр d= d₃=60 мм;

Наружный диаметр d_сm=1.55d=1.55×60=93мм (при соединении шпоночном и с натягом);

Толщина _сm=0.3d=0.3×60=18 мм;

Длина l_сm=(1.2..1.5)d=1.3×60=78 мм;

3. Диск

Толщина С=0,5(S+ _сm) 0,25b

C=0.5(7+16.5) 0.25×39

C=11.75 мм 9,75 мм;

Радиусы закругленный и уклон

R=1; R₁=6;

Отверстия отсутствуют.

С хема нагрузки валов

П остроение эпюр

1. Нагрузка валов редуктора

Определим консольные силы на шестерне(1) и на колесе(2)

• Окружная сила

F_t1 = F_t2 = 2450Н;

F_t2 = = = 2450H;

• Радиальная сила

F_r1 = 0.36× F_t1 × cos δ₁ = 0.36× 2450 × cos14.03624 = 855 H;

F_r2 = F_a1 = 214 H;

• Осевая сила

F_a1 = 0.36 × F_t1 × sin δ₁ = 0.36 × 2450 × sin 14.03624 = 214 H;

F_a2 = F_r1= 855 H;

• Силы открытой плоскоременной передачи

F_оп = 2×F₀×sin = 494.41 H;

• Сила муфты (на тихоходном валу)

F_м = 125× = 125× = 2091.65 Н;

Из компоновочного чертежа редуктора определяем длины l₁, l₂ и l₃ для быстроходного и тихоходного валов.

Для быстроходного: l₁ = 31.48 мм;

l₂= 64.76 мм;

l₃ = 71.53 мм;

Для тихоходного: l₁ = 111.32 мм;

l₂= 145.66 мм;

l₃ = 43.04 мм;

Б ыстроходный вал

• Ось Y

ΣМ_А = R_BY ×l₂ - F_r1 × (l₂ + l₃) –F_a1 = 0;

R_BY= = = 1852.12 Н;

ΣM_B = - R_AY × l₂ - F_r1× l₃ - F_a1 = 0;

R_AY= = = - 997.25 Н;

Разделим схему быстроходного вала на отрезки СА, АВ и ВК.

СА( 0 ≤ y₁ ≤ l₁);

M_y1= 0;

AB (0 ≤ y₂ ≤ l₂);

M_y2= R_AY× y_2;

M_{y2 = l2}= RAY× l₂ = -997.25 × 64.76 = -64566 H;

M_{y2 = 0}= 0;

BK (0 ≤ y₃ ≤ l₃);

M_y3= R_AY× (l₂ +x₃)+ R_BY × y_3;

M_y3=0= R_AY× l₂ = -64566 H;

M_y3=l3= R_AY× (l₂ + l₃) + R_BY × l₃ = -3408 H;

• Ось Х

ΣМ_А =F_оп× l₁- R_BХ× l₂- F_t1×(l₂ + l₃) =0;

R _BХ= = = -4915.55 Н;

ΣМ_В = F_оп× (l₁+l₂)+R_АХ× l₂ - F_t1×l₃=0;

R_АХ = = = 1971.38Н;

СА ( 0 ≤ х₁ ≤ l₁)

M_х1 = F_оп × х₁ ;

M_х1=0= 0;

M_{х1= l1}=F_оп × l₁= 15568.43 Н;

AB (0 ≤ y₂ ≤ l₂);

M_х2=F_оп ×(l₁+ х₂)+R_АХ × х₂;

M_х2=0=F_оп × l₁= 15568.43 Н;

M_х2=l2= F_оп × (l₁+l₂)+R_АХ × l₂= 175223.98 Н;

BK (0 ≤ y₃ ≤ l₃);

M_х3 = F_оп × (l₁+l₂+ x₃)+R_АХ × (l₂+l₃)- R_BХ × х_3;

M_{х3 =0} = F_оп × (l₁+l₂)+R_АХ × l₂=175223.98 Н;

M_{х3 =l3}= F_оп × (l₁+l₂+ l₃)+R_АХ × (l₂+l₃)+R_BХ ×l₃ = 17.27 Н;

• Ось Z

Вдоль оси zдействует всего одна сила F_a1 , поэтому: M_z1 = M_z2 =M_z3 = F_a1 = 214 H;

Т ихоходный вал

• Ось X

ΣM_C = -F_t2 × l₁ – R_DX×(l₁+l₂) – F_M × (l₁+l₂+l₃) = 0;

R_DX = = = -3503.27 H;

ΣM_D =R_CX×(l₂+l₁)+F_t2 × l₂– F_M × l₃= 0;

R_CX = = = -1038.4 H;

Разделим схему тихоходного вала на отрезки NC, CD и DM.

NC (0 ≤ х₁ ≤ l₁);

M_x1 = R_CX × x₁;

M_x1=0=0;

M_x1=l1=R_CX × l₁= -115594.69 H;

CD(0 ≤х₂≤ l₂);

M_x2=R_CX × (l₁+ х₂)+F_t2× х₂;

M_x2=0R_CX × l₁= -115594.69 H;

M_x2=l2 =R_CX × (l₁+l₂)+F_t2× l₂ = 90018.97 H;

DM(0 ≤х₃ ≤ l₃);

M_x3 =R_CX × (l₁+l₂+l₃)+F_t2×(l₂ +x₃) +R_DX× x₃;

M_x3=0 =R_CX× (l₁+l₂)+F_t2× l₂ = 90018.97 H;

M_x3=l3 =R_CX×( l₁+l₂+l₃) + F_t2× (l₂+l₃) + R_DX × l₃= -6.51 H;

• О сьY

ΣM_C = -Fr2×l1- F_a2 +R_DY×(l₁+l₂₎ = 0;

R_DY= = = 472H ;

ΣM_D= -R_CY×(l₁+l₂)- F_a2 + Fr₂×l₂= 0;

R_CY= = = -258 H;

NC (0 ≤ y₁ ≤ l₁);

M_y1 = R_CY× y₁;

M_y1=0=0;

M_y1=l1=R_CY× l₁=-28721 H;

CD(0 ≤ y₂ ≤ l₂);

M_y2 =R_CY×(l₁+ y₂) – Fr₂×y₂+F_a2 ;

M_y2=0 =R_CY × l₁ +F_a2 = 68749 H;

M_y2=l2 =R_CY×( l₁+l₂) -Fr₂×l₂+F_a2 =-2 H;

DM(0 ≤ y₃ ≤ l₃);

M_y3 =R_CY× (l1+ l₂+y3) – Fr2×(l₂+y3)+ R_DY×y₃+F_{a2 ;}

M_y3=0 R_CY×( l₁+l₂) - Fr₂×l₂+ F_a2 =-2H;

M_y3=l3 =R_CY× (l₁+ l₂+l₃) – Fr2×(l₂+l₃)+ R_DY×l₃+F_a2 = -2 H;

• Ось Z

Вдольz оси действует одна сила:F_a2

M_y=M_z=F_a2= 855H;

К онструирование корпуса

Корпус редуктора служит для размещения и координации деталей передачи, защиты их от загрязнения, организации системы смазки, а также восприятия сил, возникающих в зацеплении редукторной пары, подшипниках, открытой передачи.