4. Разработка эскизного проекта.

Первым этапом конструирования редуктора является разработка эскизного проекта. При эскизном проектировании определяем расположение деталей передач, расстояния между ними, ориентировочные диаметры валов ступеней, выбираем типы подшипников и схемы их установки.

4.1. Определение диаметров валов.

Предварительные значения диаметров различных участков стальных валов редуктора определяем по формулам:

- для быстроходного вала:

Округляем значение до стандартного:

Высоту заплечика, координату фаски подшипника выбираем в зависимости от диаметра .

Округляем до стандартных значений:

- для промежуточного вала:

Округляем значение до стандартного:

Размер фаски , координату фаски подшипника выбираем в зависимости от диаметра .

Округляем до стандартных значений:

- для тихоходного вала:

Округляем значение до стандартного:

Высоту заплечика, координату фаски подшипника выбираем в зависимости от диаметра .

Округляем до стандартных значений:

4.2. Расстояния между деталями.

Чтобы поверхности вращающих колес не задевали за внутренние поверхности корпуса между ними оставляют зазор , мм

,

где – расстояние между внешними поверхностями деталей передач, мм

Расстояние между дном корпуса и поверхностью колес примем:

Расстояние между торцевыми поверхностями колес примем:

4.3. Расчет валов на прочность.

Основными нагрузками на вал являются силы от передач. Силы на валы передают через насажанные на них детали.

При расчете примем, что насажанные на вал детали передают силы и моменты на валу на середине своей ширины.

Под действием постоянных по значению и направлению сил во вращающихся валах возникают напряжения, изменяющиеся по симметричному циклу.

Выберем материал для вала сталь 35ХМ.

Выполним расчет вала (промежуточного) на статическую прочность и на сопротивление усталости.

Перед основными расчетами выполним следующее: по чертежу сборной единицы вала составим расчетную схему, на которую нанесем все внешние силы, нагружающие вал; затем определим реакции опор в горизонтальной и вертикальной плоскостях, в этих же плоскостях построим эпюры изгибающих моментов и , отдельно эпюру крутящего момента ; предварительно установим опасные сечения; проверим прочность вала в опасных сечениях.

Для начала найдём силы, действующие на колёса:

-окружные силы:

, ;

-радиальные силы:

,

В расчетной схеме длина от опоры А до опоры В равна:

Из рисунка параметры

Определяем реакции в опорах А и В в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Вертикальная плоскость:

Горизонтальная плоскость:

Построим эпюры изгибающих моментов и , крутящего момента :

Получили опасное сечение С, в котором действуют суммарный изгибающий момент и крутящий момент T=505,6 Н·м

Определяют амплитуду симметричного цикла нормальных напряжений при изгибе вала в опасных сечениях: и амплитуду отнулевого цикла касательных напряжений при кручении вала ,

W_x и W_р – моменты сопротивления изгибу и кручению опасного сечения вала, мм³.

для промежуточного вала

W_x=16637,5 мм³ ,Wр=33275 мм³, тогда

и