3. Предварительный расчет валов редуктора

Расчет выполняется на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Крутящие моменты в поперечных сечениях валов:

ведущего:

M_k1 = M₁ = 165000 H^.мм;

ведомого:

M_k2 = M_k1·u = 165000^.4,87 = 804000 H^.мм.

Ведущий вал

Допускаемое напряжение: [τ]_k = 25 H/мм².

Диаметр выходного конца:

= = = 32,1 мм.

Чтобы ведущий вал редуктора можно было соединить с помощью МУВП с валом, электродвигателя d_дв=48 мм, принимаем d_в1 =0,75 d_дв =36 мм.

Диаметр под подшипниками:

d_n1 = 45 мм.

Диаметр под шестерней:

d_k1 = 40 мм.

Ведомый вал

Диаметр выходного конца вала d_в2 определяем при таком же [τ]_k = 25 H/мм²_.

d_в2 = = = 54,5 мм;

Примем d_в2 = 56 мм;

под подшипниками:

d_n2 = 60 мм;

под зубчатым колесом:

d_k2 = 65 мм.

4. Конструктивные размеры шестерни и колес

Шестерня

Сравнительно небольшие размеры шестерни по отношению к диаметру вала позволяют не выделять ступицу.

Длина посадочного участка:

l_ст = b = 74 мм, примем l_ст = 76 мм.

Колесо

Коническое зубчатое колесо кованое.

Внешний диаметр вершин зубьев:

d_ae2 = d_e2 + 2h_ae2cos₂ = 500 + 2 ^. 3,42 ^. cos 78⁰23^/ = 501,4 мм;

Диаметр ступицы:

d_ст = 1,6·d_k2 = 1,6·65 = 104 мм;

Длина ступицы:

l_ст = (1,2÷1,5)·d_k2 = (1,2÷1,5)·65 = (78  97,5) мм;

примем l_ст = 90 мм.

Толщина обода:

δ₀ = (3÷4)·m = (3÷4)·2,91 = (8,73  11,64) мм;

принимаем δ₀ = 10 мм.

Толщина диска:

C = (0,1÷0,17)·R_e = (0,1÷0,17)·254,9 = (25,49  43,33) мм.

Принимаем C = 25 мм.

5. Конструктивные размеры корпуса редуктора

Толщина стенок корпуса и крышки:

δ = 0,05·R_e + 1 = 0,05·254,9 + 1 = 13,75 мм.

Принимаем δ = 14 мм.

δ₁ = 0,04·R_e + 1 = 0,04·254,9 + 1 = 11,2 мм.

δ₁ = 12 мм.

Толщина фланцев (поясов) корпуса и крышки:

верхний пояс корпуса и пояс крышки:

b = 1,5·δ = 1,5·14 = 21 мм;

b₁ = 1,5·δ₁ = 1,5·12 = 18 мм;

нижний пояс корпуса:

р = 2,35·δ = 2,35·14 = 32,4 мм, принимаем р = 32 мм.

Диаметры болтов:

фундаментных:

d₁ = 0,055·R_e + 12 = 0,055·254,9 + 12 = 26 мм;

принимаем болты с резьбой M24;

болтов, крепящих крышку к корпусу у подшипника:

d₂ = (0,7÷0,75)·d₁ = (0,7÷0,75)·24 = (6,8  18) мм;

принимаем болты с резьбой M16;

болтов соединяющих крышку с корпусом:

d₃ = (0,5÷0,6)·d₁ = (0,5÷0,6)·24 = (12  14,4) мм;

принимаем болты с резьбой M12.

Толщина ребер основания корпуса m = (0,85  1)  = 10;

Толщина ребер крышки m₁­= (0,85  1)  = 10.

L_штифта примем = 40 мм.

6. Первый этап компоновки

Выбираем способ смазки: зацепление зубчатой пары путем окунания зубчатого колеса в масло; подшипники смазываются пластичной смазкой. Раздельная смазка принята, потому что один из подшипников ведущего вала удален, и это затрудняет попадание масляных брызг. Кроме того, раздельная смазка предохраняет подшипники от попадания вместе с маслом частиц металла. Камеры подшипников отделяем от внутренней полости корпуса мазеудерживающими кольцами.

Намечаем для валов роликоподшипники конические однорядные средней серии:

Подшипник	d, мм	D, мм	Т, мм	C, кН	C0, кН	E
7309	45	100	27	74,6	58,2	0.287
7212	60	110	24	70,8	82,4	0.351

Конические прямозубые колеса по ГОСТ 19325 – 73: ₁ + ₂ = 90⁰;  = 20⁰.

Внешний делительный диаметр d_e2 = 500 мм.

Внешнее конусное расстояние R_e = 254,4 мм.

Ширина зубчато венца b = 74 мм.

Среднее конусное расстояние R = R_e – 0,5b = 218.

Средний окружной модуль m = 2,91 .

Средний делительный диаметр d = 87,16 мм.

Угол делительного конуса ₁ = 11⁰ 37^/; ₂ = 78⁰ 23^/

Внешняя высота зуба h_e = 2,2m_e =7,5 мм.

Внешняя высота головки зуба h_ae = m_e = 3,42 мм.

Внешняя высота ножки зуба h_fe = 1,2m_e = 4,1 мм.

Угол ножки зуба _f = arctg = 0,92.

Внешний диаметр вершин зубьев d_ae = d_e + 2h_ecos, d_ae1 = 109,3 мм, d_ae2 = 501,4 мм.

После выполнения первого этапа компоновки получаем:

A=0,5[B + 0,5(D +d)tg; f₁ = 88 мм;

С₁ = ( 1,4  2,3)f₁ = 123  202,4. Примем С₁ = 145 мм.