Ориентировочный расчет

КОНСТРУИРОВАНИЕ ВАЛОВ

На начальной стадии проектирования, когда известна только величина крутящего момента, диаметр выходного участка вала определяют по пониженному допускаемому напряжению на кручение без учета влияния изгиба:

,

где Т - крутящий момент на валу, Нмм;

- допускаемое напряжение на кручение, = 20 МПа.

Полученное значение диаметра округляют до ближайшего большего числа из стандартного ряда: 10, 11, 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; 65; 70; 75; 80; 85; 90; 95; 100; 105; 110; 120; 125; 130 мм.

При проектировании входного вала редуктора, соединяемого с валом электродвигателя, для подбора стандартной муфты необходимо чтобы принятое значение диаметра удовлетворяло условию:

,

где – диаметр вала электродвигателя, мм.

Наибольшее применение в конструкциях приводов получили упругие втулочно-пальцевые муфты, размеры которых приведены в таблице 1.

По окончательно принятому значению диаметра выходного участка находят остальные геометрические параметры вала.

Определение основных геометрических параметров вала покажем на примере выходного вала цилиндрического одноступенчатого редуктора (рисунок 4).

Диаметр вала под уплотнение подшипникового узла:

мм.

Найденное значение округляют до ближайшего стандартного значения.

Диаметр вала под подшипник качения:

мм.

Для подбора стандартного подшипника качения необходимо чтобы полученное значение диаметра вала в месте посадки удовлетворяло следующим требованиям: при d < 20 мм.- соответствовало 10; 12; 15; 17 мм;

d ≥ 20 мм – было кратно 5.

Рисунок 4. Вал в сборе

Если полученное значение диаметра вала незначительно отличается от расчетного значения диаметра шестерни, то ее целесообразно изготовить заодно с валом. В противном случае диаметр посадочной поверхности вала (под зубчатое колесо) можно принять:

мм

Диаметр свободного участка вала (упорного буртика):

мм

Длину выходного конца вала определяют по соотношению:

Полученное значение уточняют исходя из длин ступиц деталей, которые на них насаживают.

Расстояние от края ступицы до подшипника ориентировочно назначают:

,

где - ширина подшипника, мм.

На данном этапе проектирования типоразмеры подшипников намечаются ориентировочно для возможности компоновки вала; в дальнейшем при подборе подшипников по динамической грузоподъемности их параметры будут уточнены. Предварительно можно принять = 20…25 мм.

Величина зазора между деталями передачи:

,

где L- расстояние между внешними деталями передачи, мм.

Для цилиндрического и червячного редуктора:

,

где и - соответственно диаметры вершин зубьев шестерни и колеса (червяка и червячного колеса), мм.

Для конического редуктора: L= 1,5 .

Для ременных и цепных передач, а также открытых зубчатых передач L можно принять исходя из компоновки привода.

Вычисленное значение зазора округляют в большую сторону до целого числа.

В случае необходимости, например для удобства посадки на вал подшипников качения, зубчатых колес, размеры валов могут быть назначены иными исходя из конструктивных или технологических соображений.

Дата добавления: 2017-02-01