3. Проектировочный расчёт валов редуктора

Проектировочный расчёт проводится на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

3.1. Выбор материала валов (по таблице 16)

Таблица 16. Выбор сталей для валов

Максимальный диаметр вала, мм	НВ 269-302	НВ 235-262
До 80	45	45
Св.80 до 125	40Х	45
Св. 125 до 200	35ХМ 40ХН 45ХЦ	40Х

Ведущий вал – материал такой же, как материал шестерни, так как они выполнены заодно целое.

3.2. Записать технические характеристики материала шестерни и колеса из таблицы 17.

Таблица 17. Механические свойства сталей

Марка стали	d, мм не более	σв	σТ	τТ	σ-1	τ-1
45	80	870	640	380	370	220
40Х	125	880	740	440	400	230
35ХМ	200	910	770	460	420	250
40ХН	200	900	740	440	410	240
45ХЦ	200	930	760	460	420	250

3.3. Ведущий вал

3.3.1. Диаметр выходного конца при допускаемом напряжении = 25 МПа по формуле (Т₁ в Нмм):

d _в1 =

Если вал редуктора соединён муфтой УВП с валом электродвигателя (таблицы 18, 19), то необходимо согласовать диаметры ротора d_дв и вала d_в1. Иногда принимают d_в1 = d_дв. Некоторые муфты могут соединять валы разных диаметров в пределах одного номинального момента (т.е. d_в1 ≈ 0,75 d_дв ).

Если вал редуктора не соединён с валом двигателя, тогда необходимо полученный диаметр округлить до ближайшего большего значения по стандартному ряду:

10; 10,5; 11; 11,5; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 33; 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 и далее через 10 мм. В случае необходимости допускаются диаметры валов в интервале от 12 до 26 мм – кратные 0,5; в интервале 26…30 – целые числа; в интервале 50…110 – размеры, оканчивающиеся на 2 и 8, далее – размеры, кратные 5.

3.3.2. Диаметр вала под подшипниками примем из приблизительного расчёта с условием, что его величина должна быть кратна 5:

d_п1 ≈ d_в1 + 2t ,

где t см. в таблице 20.

Таблица 18. Значения присоединительных диаметров валов двигателей.

Тип двигателя	Диаметр d, мм	Тип двигателя	Диаметр d, мм	Тип двигателя	Диаметр d, мм
80B4	22	90L6	24	100L8	28
90L4	24	100L6	28	112MA8	32
100S4	28	112MA6	32	112M8	32
100L4	28	112MB6	32	132S8	38
112M4	32	132S2	38	132M8	38
132M4	38	132M6	38	160S8	48
132S4	38	160S6	48	160M8	48
160S4	48	160M6	48	180M8	55

Таблица 19. Муфты упругие втулочно-пальцевые ГОСТ 21424-75

Крутящий момент Т, Нм	d, мм	D, мм	l, мм
16	12; 14	75	30
	16		40
31,5	16; 18	90	40
63	20; 22	100	50
125	25; 28	120	60
	(30)		80
250	32; (35); 36; (38);	140	80
	40; (42); 45		110
500	40; (42); 45	170
710	45; (48); 50; (55); 56	190
1000	50; (55); 56	220
	(60); 63; (65); 70		140

3.3.3. Диаметр переходного участка вала без колеса примем по стандартному ряду, приведённому выше из приблизительного расчёта:

d_бп1 ≈ d_п1 + 3,2r ,

где r см. в таблице 20.

Таблица 20. Значения величин для расчёта диаметров валов

d, мм	17 - 24	25 - 30	32 - 40	42 - 50	52 - 60	62 - 70	71 – 85
t, мм	2	2,2	2,5	2,8	3	3,3	3,5
r, мм	1,6	2	2,5	3	3	3,5	3,5
f, мм	1	1	1,2	1,6	2	2	2,5

3.4. Ведомый вал

Учитывая влияние изгиба вала от натяжения ремня, принимаем [ _к ] = 20 МПа.

3.4.1. Диаметр выходного конца вала (Т₂ в Нмм):

d_в2 =

3.4.2. Диаметр под подшипниками d_п2 ≈ d_в2 + 2t

3.4.3. Диаметр вала без колеса d_бп2 ≈ d_п2 + 3,2r

3.4.4. Диаметр вала под колесом d_к2 ≈ d_бп2 +5мм

Указание: величины диаметров принимаются ЦЕЛЫМИ ЧИСЛАМИ из стандартного ряда.