Редуктор цилиндрический прямозубый (стр. 2 из 4)

= 178,9 ´ 10⁶ Па <

_нр= 420 МПа.

2. По формуле (127) проверяем выносливость зубьев при изгибе. Коэффициент формы зубьев шестерни и колеса найдем интерполированием по табл. П27 в зависимости от эквивалентного числа зубьев z_v1 = 24,7 и z_v2 = 395,4:

Х = 0,16 ´ 1,3/5 = 0,0416.

Следовательно, Y¢_F = Y_F(25) + x = 3,96 + 0,0416 = 4,0016;

» Y_F(300) = 3,75 для колеса.

Сравним прочность зуба шестерни и колеса

/Y¢_F = 130/4,002 = 32,5 МПа;

/Y¢¢_F = 110/3,75 = 29,3 МПа.

Так как прочность зуба шестерни оказалась выше, то проверку выносливости зубьев при ушибе следует выполнить по зубьям колеса:

K_FV = 2K_Hv – 1 = 2 ´ 1,2 – 1 = 1,4;

K_Fb = 1,29 для шариковых опор.

K_F = K_FB ´ K_FV = 1,4 ´ 1,29 = 1,8. Следовательно,

_F = = 19,9 ´ 10⁶ Па < ¢¢_FP.

V. Ориентировочный расчет валов. Конструктивные размеры зубчатой пары.

Принимаем для быстроходного вала [t_k] ¢ – 25 МПа (сталь 45; шестерня изготовлена вместе с валом); для тихоходного вала назначим степень 40, для которого примем [t_k] = 20 МПа.

Быстроходный вал. Из уравнения прочности (193) определяем диаметр выходного конца вала:

t_k = Т/W_p = 16T₁ / (p

) < [t_k]¢.

получаем

d_в1 >

= = 0,018 м

В соответствии с рядом R_а 40 принимаем диаметр выходного конца вала d_в1 = 18 мм.

Назначаем посадочные размеры под уплотнения и подшипники. Диаметр вала под уплотнение

= 22 мм. Диаметр резьбы = 24 мм (М24 х х 1,5). Диаметр под дистанционную шайбу = 26 мм.

Диаметр вала под подшипники

= 30 мм.

Диаметр опорного бурта

= 40 мм. Диаметр вала под подшипник = 20 мм.

Диаметр опорного бурта

= 24 мм. Диаметр выходного конца вала принимаем из соотношения

l₁» (1,5…2) d_в1 = (1,5...2)18 = 27...36.

принимаем d_в1 = 34 мм.

Тихоходный вал. Крутящий момент в поперечных сочетаниях выходного конца вала Т₂ = i Т₁ = 4 ´ 8,6 = 34,4 Н´м. Из уравнения прочности на кручение (193) определяем диаметр выходного конца вала:

d_в2>

= = 0,024 м

В соответствии с рядом R_a40 принимаем диаметр выходного конца вала

d_в2 = 24 мм;

диаметр вала под сальниковое уплотнение

= 28 мм;

диаметр вала под подшипник

= 30 мм;

диаметр вала под ступицу зубчатого колеса

= 36 мм;

диаметр опорного участка вала

= 40 мм;

диметр ступицы d_ст» (1,5 … 1,7)

= (1,5 … 1,7)40 = 60…68 мм;

принимаем d_ст = 64 мм;

длина ступицы колеса

(0,7 … 1,8) = (0,7…1,8)36 = 25,2…64,8 , принимаем = 45 мм;

толщина диска зубчатого колеса

е » (0,1…0,17) R_е = (0,1…0,17) ´ 155 = 15,5…26,35 мм,

принимаем е = 20 мм;

толщина обода d_о» (2,5…4) m_te = (2,5...4)3 = 7,5…12 мм, принимаем d_о = 10 мм, длина выходного конца тихоходного вала l₂ = (1,5…2) d_в2 = (1,5...2)24 = 36...48 мм, принимаем l₂ = 40 мм.

VI. Конструктивные размеры элементов корпуса и компоновка редуктора.

Корпус и крышку редуктора изготовим литьем из серого чугуна.

1. Толщина стенки корпуса редуктора d» 0,03 R_e + 3…5 мм = 0,03 ´ 155 + 3…5 мм = 4,65 + 3…5 мм, принимаем d = 9 мм.

2. Толщина стенки крышки редуктора d₁ = 0,025 R_е + 3…5 мм = 0,025 ´ 155 + 3…5 мм = 3,875 + 3…5 мм, принимаем d₁ = 8 мм.

3. Толщина верхнего пояса корпуса редуктора s » 1,5d = 1,5 ´ 9 = 13,5 мм, принимаем s = 14 мм.

4. Толщина пояса крышки редуктора s₁» 1,5d₁ = 1,5 ´ 8 = 12 мм, принимаем s₁ = 12 мм.

5. Толщина нижнего пояса корпуса редуктора t » (2…2,5)d = (2…2,5)9 = 18…22,5 мм, принимаем t = 20 мм.

6. Толщина ребер жесткости C¹ = 0,85d = 0,85 ´ 9 = 7,65, принимаем С¢== 8 мм.

7. Диаметр фундаментных болтов

d_ф» (1,5…2,5)d = (1,5…2,5)9 = 13,5…22,5 мм, принимаем d_ф= 18 мм.

8. Диаметр болтов, соединяющих корпус с крышкой редуктора около подшипников, и диаметр резьбы пробки d_k» 0,75 d_ф = 0,75 ´ 18 = 13,5 мм принимаем d_k = 14 мм;

диаметр остальных болтов крепления крышки к корпусу редуктора применяем с резьбой М12;

диаметр резьбы пробки d_пр> (1,6...2,2d) = (1,6…2,2)9 = 14,4…19,8 мм, применяем d_пр = 16 мм.

9. Ширина пояса соединения корпуса и крышки редуктора около подшипников K < 3d_k = 3 ´ 14 = 42 мм, применяем K = 40 мм, K¢ < 2,5 d_k = 2,5 ´ 14 = 35 мм, применяем K¢ = 30 мм^-1_.

10. Ширина нижнего пояса корпуса редуктора K₁ = (2,2…2,5)d_ф = (2,2...2,5)18 = 39,6...45 мм, принимаем K₁ = 44 мм.

11. Диаметр болтов для крепления крышки подшипников к корпусу редуктора d_п» (0,7…1,4) d = (0,7…1,4)9 = 6,3…12,6 мм, принимаем d_п = 8 мм.

12. Диаметр болтов для крепления крышки смотрового отверстия d_кс = 6…10 мм, принимаем d_кс = 8 мм.

13. Расстояние между внутренней стенкой основания корпуса редуктора и окружностью вершин зубьев колеса y¢» (4…6) d = (4…6)9 = 36…54 мм, принимаем y¢ = 40 мм.

14. Расстояние между внутренней стенкой крышки редуктора и окружностью вершины зубьев колеса y¢» 1,5 d = 1,5 ´ 9 = 13,5, принимаем у = 15мм.

15. Тип и размеры подшипников качения. Назначаем на тихоходный и быстроходный валы конические роликоподшипники средней серии.

Быстроходный вал. По табл. П43 при d =

= 30 мм, D = D¢ = 72 мм,

Т¢_max = 21 мм. Размер х¢¢ = 2d_n = 2 ´ 10 = 20 мм.

16. Определение конструктивных размеров вдоль оси вала.

Быстроходный вал.

а) Размер

= 15…30 мм, принимаем = 20 мм;

б) Крепление внутреннего конца подшипника осуществлена с помощью круглой гайки, Высота Н_г и наружный диаметр D_г которой при М28х1,5: Н_г = 10 мм, D_г = 42 мм. Толщина стопорной шайбы s_ш» 1,5 мм. Ширина дистанционной шайбы между внутренним концом подшипника и стопорной шайбой s_вт< 0,5Н_г = 0,5 ´ 10 = 5 мм, принимаем s_вт = мм.

Следовательно,

» Н_г + s_ш + s_вт = 10 + 1,5 5 = 16,5 мм, принимаем = 17 мм.

в) толщину маслозащитной шайбы и ширину бурта

, можно получить из соотношения » 8…12 мм, принимаем = 10 мм;

г) длина ступицы шестерни

» b + 1…5 мм = 44 + 1,5 мм, принимаем = 46 мм;

д)

» 5..10 мм, принимаем = 7 мм;

е) точка приложения активных сил находится на окружности среднего делительного диаметра шестерни;

ж) точки приложения реакции опор вала ориентировочно находятся на уровне торцов роликоподшипников и на середине ширины роликоподшипника. Ширина мазеудерживающего кольца у₁ = 8…20 мм. При у₁ = 14 мм получаем а₁> (2/3) b + y₁ +

= (2/3)44 + 14 + 21 = 64,3 мм;

принимаем а₁ = 65 мм;

с₁» (1,2…2,2) а₁ = (1,2…2,2)65 = 78…143, принимаем с₁ = 110 мм;

L_б<l ₁ +

+ + + с₁ + а₁ + R_m = 34 + 20 + 17 + 21 + 110 + 65 + 133 = 400 мм, принимаем L_б = 400 мм.