3.4. Определение диаметров окружностей зубчатых колес

Начальные окружности

d_w3 = (m_n · z₃ ) / cos  =63*10/cos16,26=65,62 мм

d_w4 = (m_n · z₄) / cos  =6,3*51/cos16,26=334,7 мм

Окружность вершин зубьев

d_a3 = d _w3 + 2 · (1 + x ₃ - Δy) · m =65,62+2*(1+0-0)*6,3=78,22 мм

d_a4 = d _w4 + 2 · (1 + x ₄ - Δy) · m =334,7+2*(1+0-0)*6,3=347,3 мм

Окружность впадин зубьев

d _f3 = d _w3 - 25 · m + 2 · x ₃ · m =65,62-2,5*6,3+2*0*6,3=49,87 мм

d _f4 = d _w4 - 25 · m + 2 · x₄ · m =334,7-2,5*6,3+2*0*6,3=318,95 мм

3.5. Определение сил в цилиндрической косозубой передаче

Окружная сила

F_t3 = F_t4 = 2 · T ₁₁ · 10³ / d _w3 =2*819,7*10³/65,62=20983 H

Радиальная сила

F_r3 = F_r4 = F_t3 · tq  / cos  =20983*tg20/cos16,26=7955 Н

Осевая сила

F_a3 = Fa_r4 = F_t3 · tq  =20983*tg16,26 =6120 Н

4. Расчет валов. Подбор подшипников

1. Предварительный расчет валов.

Редукторный вал представляет собой ступенчатое цилиндрическое тело, размеры и количество ступеней которого зависят от количества и размеров установленных на вал деталей.

Диаметр выходного конца ведущего (быстроходного) вала обычно принимают близким к диаметру вала электродвигателя, что позволяет использовать стандартную муфту для соединения выходных концов валов. Ориентировочно определяют диаметр d_i выходного конца вала из расчета на чистое кручение по пониженным допускаемым напряжениям. Это позволяет учесть влияние изгиба на величину эквивалентных напряжений на концевых участках валов 1, с. 31)

d_{i1 } ³ (16 · T _i · 10³) / · 

где _i - порядковый номер вала (1 - для быстроходного вала, 2 - для промежуточного вала, 3 - для тихоходного вала);

T _i - крутящий момент на соответствующем валу, Нм

 - заниженное значение допускаемых касательных напряжений, МПа

(для сталей 40,45 принимают    = 15…20 МПа)

4.1.1 Быстроходный вал

Диаметр выходного участка вала

d _{l 1}  ³ (16 · T _i · 10³) /  ·  = =36,55 мм

Полученное значение округляют до ближайшего из ряда Ra 40 по ГОСТ d_l1 = 36 мм. Для удобства соединения вала редуктора с валом электродвигателя стандартной муфтой соблюдают условие, чтобы диаметры соединяемых валов имели размеры, отличающиеся не более чем на 20% 1, с. 32), т.е. d _l1’ = (0,8 – 1,2) · d, где d - диаметр вала электродвигателя, определяемый по каталогу, d =45 мм (по ряду Ra 40).

4.1.2 Промежуточный вал

Определяем диаметр опасного сечения под колесом по пониженным допускаемым касательным напряжениям  = 15 МПа,

D _ll2  ³ (16 · T₁₁ · 10³) /  · 

Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда Ra40d_ll2=мм

4.1.3 Тихоходный вал

Диаметр выходного конца вала находим при пониженном допускаемом напряжении  = 20 МПа,

d _{lll 1}’  ³ (16 · T₁₁₁ · 10³) /  ·  = =65,3 мм

Принимаем d _{lll 1}’=100 мм (ряд Ra 40)

4.2 Первый этап эскизной компоновки

Первый этап эскизной компоновки выполняется с целью определения расстояний между сечениями валов, в которых приложена нагрузка, и сечениями, контактирующими с опорами.

Эскизную компоновку рекомендуется выполнять в масштабе 1:1 на миллиметровой бумаге. Достаточно сделать одну проекцию - разрез по плоскости, в которой лежат оси валов. Последовательность выполнения первого этапа изложена в работах 1 - 4.