2.1.2 Ориентировочный расчет быстроходного вала:

а) Определим диаметр ступени вала под полумуфту:

где – вращающий момент на валу – 92.75447 [Н*м];

-допускаемое напряжение на кручение – 20 [Н/мм²].

где – диаметр вала электродвигателя – 48 [мм].

Тогда

Длина:

б) Определим диаметр ступени вала под подшипниковую крышку:

где t– значение высоты буртика – 2.8 от диаметра.

Длина:

в) Определим диаметр ступени вала под резбу:

Тогда принимаем резьбу М56х2.0

Длина:

г) Определим диаметр ступени вала под подшипник:

Определим номер подшипника:

Таблица 3

Размеры, мм								, град		Грузоподъёмность кН			Факторы нагрузки				nпред10^-3, мин^-1
d	D	T	b	c	r	r1			Сr		Соr	е		Y	Yо
60	130	34	31	27	3.0	1.2	12		118.0		96.3	0.30		1.97	1.08	3.0

Длина:

–определим графически с эскизной компоновки.

д) Определим диаметр ступени вала под шестерню:

Длина:

–определим графически с эскизной компоновки.

2.2 Эскизная компоновка редуктора

Для создания эскизно компоновки определим следующие значения:

а) Вал-шестерня:

-угол делительного конуса шестерни – 22.29365̊;

-внешние конусное расстояние – 135,0983;

- внешний модуль окружной -5 .

Данные значения взяты из распечатки, рассчитанной на ЭВМ.

Остальные:

- высота головки зуба, принимаем равной– 5;

- высота ножки зуба:

- расстояние от торца подшипника до точки приложения сил:

где T,d,Dиe–взяты из таблицы 3.

- между точками приложения сил подшипников:

где - расстояние от середины зуба шестерни до точки приложения сил подшипника, первого к шестерне – 35.54(определяется графически с эскизной компоновки).

На быстроходном выберем тип установки подшипников – «враспор»

б) Конструктивные элементы колеса:

На тихоходном выберем тип установки подшипников – «врастяжку»

Расстояние от колеса до корпуса:

x= 9 [мм].

Эскизная компоновка выполнена на чертеже А3 с указанием основных размеров - РК.135.00.00 ВО.

В результате, с чертежа получили следующие данные:

Таблица 4

Вал	d1	d2	d3	d4	d5	L	l	a	a1	a2	LM
	l1	l2	l3	l4	l5
Б	42	48	71	60	56	37	90	26.5	35.54	90	14.25
	63	36	4	105	24
Т	40	45	53	45	60	283.42	244.62	19.4	78.27	166.15	144.6
	60	56	75	22	166.42

2.3 Нагрузка валов редуктора

2.3.1 Определение сил в зацеплении передачи

Коническая прямозубая передача:

Окружная сила:

- на шестерне

- на колесе

где - средний делительный диаметр колеса -[мм].

Радиальная сила:

- на шестерне

где – стандартный угол зацепления -20̊;

- угол делительного конуса колеса – 67.70635̊.

- на колесе

Осевая сила:

- на шестерне

- на колесе

2.3.2 Определение консольных сил

На входном и выходном валах редуктора обычно приложены консольные силы, возникающие под действием натяжения ременных передач, цепных передач и полумуфт.

Определим консольные силы от полумуфт:

а) Быстроходный вал:

25<T₁<250 Нм

б) Тихоходный вал:

2.3.3 Силовая схема нагружения валов

Силовая схема нагружения валов имеет целью определить направление сил в зацеплении редукторной пары, консольных сил со стороны муфты, реакций в подшипниках, а также направление вращающихся моментов.

Для быстроходного вала:

Рис1. Силовая схема нагружения быстроходного вала

Для тихоходного вала:

Рис2. Силовая схема нагружения тихоходного вала

2.3.4 Определение реакций в опорах подшипников

1) Быстроходный вал:

Исходные данные: ,,,,,,,.

а) Вычертим расчетную схему вала. Нанесем размеры, силы в зацеплении и консольную силу.

Действие осевой силы заменим крутящим моментом:

б) Разделим расчетную схему на вертикальную и горизонтальную плоскости:

В вертикальной плоскости: ,,,;

В вертикальной плоскости: ,,,

в) Определим реакции опор в вертикальной плоскости:

Проверка:

г) Построим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости:

I

:

• при = 0;

• при =

II

:

• при = 0;

• при=

д) Определим реакции опор в горизонтальной плоскости:

Проверка:

е) Построим эпюры изгибающих моментов в вертикальной плоскости:

I

:

• при = 0;

• при =

.

II

:

• при = 0;

• при = 0.09

;

III

:

• при= 0;

• при =.

з) Определим суммарные реакции опор:

;

.

ж) Вычислим суммарные изгибающие моменты и построим эпюру:

;

;

.

Рис3. Расчетная схема вала-шестерни редуктора

2) Тихоходный вал:

Исходные данные: ,,,

,,,,

.

а) Вычертим расчетную схему вала. Нанесем размеры, силы в зацеплении и консольную силу.

Действие осевой силы заменим крутящим моментом:

б) Разделим расчетную схему на вертикальную и горизонтальную плоскости:

В вертикальной плоскости: ,,,;

В вертикальной плоскости: ,,,

в) Определим реакции опор в вертикальной плоскости:

Проверка:

г) Построим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости:

I

:

• при = 0;

• при =

II

:

• при = 0;

• при =

д) Определим реакции опор в горизонтальной плоскости:

Проверка:

е) Построим эпюры изгибающих моментов в вертикальной плоскости:

I

:

• при = 0;

• при =

II

:

• при = 0;

• при= 0.16615;

III

:

• при= 0;

• при =.

• з) Определим суммарные реакции опор:

• ;

• .

• ж) Вычислим суммарные изгибающие моменты и построим эпюру:

• ;

• ;

• ;

• .

Рис3. Расчетная схема вала колеса редуктора