Разработка и конструирование редуктора (стр. 6 из 9)

Суммарный изгибающий момент в опасном сечении

.

Приведенный момент определится как

,

где

– коэффициент приведения.

Из условий прочности на изгиб с кручением определяется расчетный диаметр вала в опасном сечении

мм.

Здесь

Н/мм², где Н/мм² (сталь 45).

Эпюра T, Нмм

Рис. 14

7. Разработка конструкции вала

Быстроходный вал:

Расчетный диаметр d_вр=

мм.

Рис. 15

Примем d₃=1,1· d_вр=1,1·

=28,674, что меньше d

=30 мм следовательно =d

=30 мм. Диаметр по Ra40 мм. На диаметре d₄ расположена распорная втулка, который определится как мм. Диаметр выбирается как ближайшее меньше стандартное значение , т.е. мм. мм.

мм. мм. Проверка полученного диаметра d₆ на кручения по условию

,

где

;

тогда

, условие выполняется.

,

следовательно шестерня нарезается прямо на валу.

Подбор шлица

Выбираем шлиц средней серии

. l_p=45

Проверочный расчет шлица на смятие

Н/мм²,

где

– средний диаметр;

; z=8 – коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями;

– высота зуба.

Промежуточный вал:

Расчетный диаметр d_вр=

мм.

Рис. 16

Примем d₃=1,1· d_вр=1,1·

=43,262, что округлим до ближайшего стандартного значения по Ra40 мм. , следовательно шестерня нарезается прямо на валу. Диаметр по Ra40 мм. На диаметре d₄ расположена распорная втулка, который определится как мм. Диаметр выбирается как ближайшее меньшее стандартное значение , т.е. мм. можно принять как мм.

Подборка шпонки

По d=45 подбираем шпонку с параметрами b=14, h=9, t=5,5.

l_p=l_ст-(8…10)=24 мм.

Проверка шпоночного соединения на смятие

Н/мм².

Тихоходный вал:

Расчетный диаметр d_вр=

мм.

Рис. 15

Примем d₃=1,1·d_вр=1,1·

=56,093, что округлим до ближайшего стандартного значения по Ra40 мм. Диаметр по Ra40 мм. На диаметре d₄ расположена распорная втулка, который определится как мм. Диаметр выбирается как ближайшее меньшее стандартное значение , т.е. мм. можно принять как мм. мм. Выходной диаметр мм.

Проверка полученного диаметра d₆ на кручения по условию

,

где

;

тогда

, условие выполняется.

Подборка шпонки под колесо

По d=56 подбираем шпонку с параметрами b=16, h=10, t=6.

l_p=l_ст-(8…10)=36 мм.

Проверка шпоночного соединения на смятие

Н/мм²

Подборка шпонки под муфту

По d=45 подбираем шпонку с параметрами b=14, h=9, t=5,5.

l_p=l_М -(8…10)=76 мм.

Проверка шпоночного соединения на смятие

Н/мм²

Расчет валов на статическую прочность

;

, где соответственно и – напряжения изгиба и кручения от действия и T. ; , причем – осевой момент; – полярный момент.

Расчетные параметры занесем в табл. 16.

Таблица 16

Быстроходный вал	Промежуточный вал	Тихоходный вал
T	58553	255786	862983
d	30	45	56
	650	650	650
Mи	123094,191	422801,27	921625,131
Wи	2650,719	8946,176	17241,06
Wк	5301,438	17892,352	34482,121
и	46,438	47,261	53,455
и	11,045	14,296	25,027
экв	50,224	53,354	68,822
	12,942>1,5…1,8	12,183>1,5…1,8	9,445>1,5…1,8

8. Расчет валов на усталостную прочность