4. Кинематический расчет редуктора

4.1. Определение частот вращения валов

• частота вращения быстроходного вала

n_I = n_1Б = 960 мин^-1;

• частота вращения промежуточного вала

n_II = n_1Т = n_2Б = n_1Б / u_Б = 960 / 5,22 = 183,9 мин^-1

• частота вращения тихоходного вала

n_III = n_2Т = n_1Б / (u_Б  u_Т) = 960 / (5,223,95) = 46,6 мин^-1

4.2. Определение окружных скоростей в зацеплении

• быстроходной ступени

V =   d_1Б  n_1Б / (610⁴) =   36,96  960 / (610⁴) = 1,86 м/с

По величине окружной скорости назначаем степень точности передачи – 8.

• тихоходной ступени

V =   d_1Т  n_1Т / (610⁴) =   64,62  183,9 / (610⁴) = 0,62 м/с

По величине окружной скорости назначаем степень точности передачи – 8.

5. Статическое исследование редуктора

5.1. Моменты на валах и колесах редуктора

Момент на хвостовике быстроходного вала, Н∙м

.

Момент на шестерне быстроходной передачи

.

Момент на колесе быстроходной передачи

Момент на шестерне тихоходной передачи редуктора

.

5.2. Составляющие полного усилия в зацеплениях быстроходной и тихоходной передач

Окружная сила на шестерне быстроходной передачи, Н,

.

Радиальная сила на шестерне быстроходной передачи, Н

,

Осевая сила на шестерне быстроходной передачи, Н

.

Усилия, действующие на колесо быстроходной передачи, Н:

;

;

.

Окружная, радиальная и осевая силы на шестерне тихоходной передачи, Н:

.

,

.

Усилия, действующие на колесо тихоходной передачи, Н:

;

;

.

Рис. 5.1.

6. Конструирование валов редуктора

Рис. 6.1.

Быстроходный вал

• диаметр входного конца ведущего вала

Так как быстроходный вал приводится во вращение электродвигателем через стандартную муфту, то необходимо согласовать выходной конец вала с валов электродвигателя, т.е.

d_Б = (0,8 – 1,0)d_1эл.дв. = (0,8 … 1,2)  38 = 30,4 … 45,6 мм

Окончательно из двух условий диаметр входного конца вала принимаем d_Б = 32 мм.

• диаметр вала под подшипник и уплотнение

d_П = d_Б+2t_цил. = 32 + 2·3,5 = 39 мм;

принимаем d_П = 40 мм;

где t_цил. – высота заплечника (буртика); определяется по величине d_Б;

• диаметр буртика под подшипник (равный посадочному диаметру под колесо d_K)

d_БП = d_K = d_П + 3,2r = 40 + 3,2·2,5 = 48 мм;

принимаем d_БП = d_K = 48 мм;

где r – координата фаски; определяется по таблице от величины d_П;

• длина посадочного участка

L_МБ = 1,5 · d = 1,5 ·32 = 48 мм;

• длина промежуточного участка

L_КБ = (1…1,4) · d_П = (1…1,4) ·40 = 40…56 мм;

принимаем L_КБ = 50 мм;

Промежуточный вал

• для промежуточного вала диаметр в месте установки зубчатых колес

принимаем d_K = 48 мм;

• диаметр вала под подшипник

d_П = d_К - 3r = 48 - 3·3 = 39 мм;

принимаем d_П = 40 мм.

• диаметр буртика для упора кольца подшипника

d_БП = d_П + 3  r = 40 + 3 2,5 = 47,5;

принимаем d_БП = 48 мм.

• диаметр буртика для упора колеса

d_БК = d_К + 3  f = 48 + 3 1,6 = 52,8;

принимаем d_БК = 53 мм.

Тихоходный вал.

• диаметр входного конца ведомого вала

мм;

принимаем d_Т = 56 мм;

• диаметр вала под подшипник и уплотнение

d_П = d_Т + 2t_цил. = 56 + 2·4 = 64 мм;

принимаем d_П = 65 мм;

• диаметр буртика под подшипник (равный посадочному диаметру под колесо d_K)

d_БП = d_K = d_П + 3,2r = 65 + 3,2·3,5 = 76,2 мм;

принимаем d_БП = d_K = 75 мм;

где r – координата фаски; определяется по таблице в зависимости от величины d_П;

• длина посадочного участка

L_МТ = 1,5 · d_Т = 1,5 · 56 = 84 мм;

• длина промежуточного участка

L_КТ = (0,8…1,2) · d_П = (0,8…1,2) · 65 = 52…78 мм;

принимаем L_КТ = 60 мм.