Расчет тихоходного вала редуктора

Часть 2

ВВЕДЕНИЕ В СТАТИСТИКУ ТОВАРНЫХ РЫНКОВ

Николай Донатович Изергин

Михаил Петрович Замаховский

кандидат физико-математических наук, доцент;

доктор технических наук, профессор

Учебное пособие

под общей редакцией доктора экономических наук, профессора

Хижняка А. Н.

Технический редактор Т. А. Копырина

Подписано в печать Формат

Печ. л. 8,3. Тираж 100 экз. Заказ №

Отпечатано в копировально-множительном центре

ГОУ ВПО «МГОСГИ»

140410, г. Коломна, ул. Зеленая, 30

Московский государственный областной

социально-гуманитарный институт

  Е

  В

6.5.1. Проектный расчет тихоходного вала.

Рис. 6.4. Расчетная схема тихоходного вала.

¨ Выбор материала вала.

Для валов редукторов общего назначения применяют углеродистые стали Ст.3, Ст.4, Ст.5,25,30,40 и 45 без термообработки. Валы, к которым предъявляются повышенные требования по несущей способности и долговечности, изготавливают из улучшенных среднеуглеродистых или легированных сталей 35,40,45,40Х,40ХН и др. Ответственные тяжелонагруженные валы изготавливают из легированных сталей 40ХН,40ХН2МА, 30ХГТ и др. Механические характеристики сталей представлены в Приложении 7.

В нашем случае в качестве материала вала выберем конструкционную сталь 35 по ГОСТ 1050-88 со следующими механическими характеристиками:

б_В=520МПа, б_т=280Мпа, τ_Т =170МПа,

б_-1 =250МПа, τ_-1 =150Мпа

¨ Определение диаметра и длины выходного конца тихоходного вала.

Так как конструкция вала (места приложения нагрузки, расположения опор и т.п.) на данном этапе не известно, то предварительно определяем минимальный диаметр из расчета только на кручение:

где d_вых – диаметр выходного конца вала (диаметр вала под муфтой), мм;

Т₂ – крутящий (вращающий) момент на тихоходном валу, Нм;

[τ] – условное допускаемое напряжение при кручении, обычно принимают [τ]=15…30 МПа

После подстановки значений [τ] формула примет вид:

.

В нашем случае:

.

Полученное значение диаметра округляем до ближайшего стандартного значения по ГОСТ 6636-69, которое должно соответствовать посадочному диаметру зубчатой муфты (Приложение 11).

Стандартные значения диаметра (мм) следующие:10; 10,5; 11; 11,5; 12; 13; 14; 15; 16;17; 18; 19; 20; 21; 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 34; 36; 38; 40; 42; 45; 48; 50; 52; 55; 60; 63; 6; 70; 75; 80; 85; 90; 95; 100; 105; 110; 120; 125 и т.д.

Длина выходного участка вала стандартизована и зависит от типа размера зубчатой муфты.

Зависимость диаметра и длины выходных концов валов представлены в Приложении 13.

В нашем случае принимаем ,

¨ Определение диаметров и длины участков ступенчатого тихоходного вала.

После определения диаметра и длины выходного конца вала назначают диаметры и длины других участков вала из конструктивных соображений с учетом удобства монтажа на вал колес, подшипников и необходимости фиксации этих деталей на валу в осевом направлении.

— Диаметр вала под подшипники определим по формуле:

— Длина вала под подшипник со стороны выходного конца вала может быть определена по формуле:

,

а с противоположной стороны длина вала под подшипник равна ширине подшипника, т.е.

Значение диаметра вала под подшипник должно быть стандартным и соответствовать диаметру внутреннего кольца подшипника.

— Диаметр вала под колесо определим по формуле:

— Длина вала под колесо соответствует ширине зубчатого колеса, т.е.

— Для фиксации колеса на валу вводится участок вала, называемый буртом.

— Длина бурта принимается из конструктивных соображений:

Чтобы прижать колесо к бурту применяется дистанционное кольцо.

Наружный диаметр кольца соответствует диаметру бурта, а длина кольца – длине бурта, т.е. .

¨ Предварительный выбор подшипников.

Подшипник выбираем по диаметру вала и по соотношению F_a/ F_r.

Fa/ Fr	< 0.35	0.35 – 0.7	0.71 – 1	> 1
Тип подшипника
Угол касательной α, градус

Подшипники выбираем из Приложения 8 или 9.

Для прямозубых передач применяют радиальные однорядные шарикоподшипники (ГОСТ 8338-75), для косозубых передач – радиально-упорные подшипники (ГОСТ 831-75).

В нашем случае

Выбираем радиально-упорный подшипник тип 36000 легкой узкой серии для d_п = 45 мм. (рис.6.5.)

Рис. 6.5. Эскиз подшипника.

Представим параметры выбранного подшипника в таблице 6.12.:

Таблица 6.12.

Обозначение подшипника	Размеры, мм	Грузоподъемность, кН
d	D	В	r	С	С0
				2.5	32,3	25,6

¨ Предварительный выбор шпонок.

По величине посадочных диаметров выбираем размеры призматических шпонок по ГОСТ 23360-78. (Приложение 12)

Рис 6.6. Эскиз шпоночного соединения.

Длина шпонки принимается на 3…10 мм меньше, чем длина насаживаемой детали, из стандартного ряда. Зубчатое колесо крепится на тихоходном валу с помощью шпонки; на выходном конце вала крепится полумуфта так же с помощью шпонки.

Так как ширина насаживаемого колеса , то длину шпонки принимаем . Длина выходного конца вала, поэтому длину шпонки принимаем . Для призматических шпонок .

Параметры выбранных шпонок представим в виде таблицы 6.13:

Таблица 6.13.

Диаметр вала d, мм	Сечение шпонки, мм	Глубина паза, мм	Длина шпонки l, мм
b	h	вала t1	ступицы t2
			5.5	3.8
				3,3

6.5.2. Проверочный расчет тихоходного вала.

¨ Общая расчетная схема вала представлена на рисунке 6.7.

Рис. 6.7. Общая расчетная схема вала.

Определим плечи действия сил: L₁, L₂, L₃.:

.

¨ Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов.

Дата добавления: 2014-10-23