Проектный расчет валов

 

Целью данного раздела является определение диаметров отдельных участков валов червячного редуктора.

Быстроходный вал редуктора

Определяем диаметр выходного конца вала по формуле:

 

,

 

где T₂₃- крутящий момент на быстроходном валу;

Согласовываем с нормальными линейными размерами, по ГОСТу 120866 [1,т.24.28], принимаем d=40 мм.

Участок вала, на котором располагается подшипник, должен быть согласован c размером подшипника.

Определяем диаметр вала под подшипником:

 

,

 

где - высота заплечика при цилиндрической форме конца вала,  [1.стр.46]

Согласовываем с нормальными линейными размерами, принимаем d_П=50 мм.

 

,

мм

 

где r-координата фаски подшипника, r=3 [1.стр.46]

Согласовываем с нормальными линейными размерами, принимаем d_бп=60 мм.

В соответствии с установившейся практикой проектирования и эксплуатации машин тип подшипника выбирают по следующим рекомендациям:

Опоры червяка в силовых червячных передачах нагружены в значительными осевыми силами. Поэтому при длительной работе червячной передачи, с целью снижения тепловыделений, в качестве опор вала червяка применяют роликовые конические однорядные подшипники. Первоначально принимают подшипники средней серии.

Рис.4.4 Подшипник роликовый конический однорядный (из ГОСТ 27365-87)

 

Таблица 4.6 Основные параметры подшипника

Обозначение	Размеры, мм							Грузоподъёмность, кН
	d	D	Tнаиб	В	c	r	r1	Cr	C0r
7310А	50	110	29.5	27	23	2.5	2	117	90

 

Тихоходный вал редуктора

Определяем диаметр конца вала по формуле:

 

,

, принимаем d=50 мм

 

где T₄ – крутящий момент на тихоходном валу;

Определяем диаметр вала под подшипником: ,

где t_цил=4 [1.стр.133]

 

, принимаем d_П=60 мм

d

 

Диаметр буртика у подшипника:

 

,

мм

 

где - фаска колеса,  [1.стр.46]

Выбираем тип подшипника по следующим рекомендациям:

Червячные колёса должны быть точно и жестко зафиксированы в осевом направлении. Шариковые радиальные подшипники характеризует малая осевая жесткость. Поэтому в силовых передачах для опор валов червячных колес применяют конические роликовые подшипники.

 

рис. 4.5 Подшипник роликовый конический однорядный повышенной грузоподъемности (из ГОСТ 27365-87)

 

Таблица 4.7 Основные параметры подшипника

Обозначение	Размеры, мм							Грузоподъёмность, кН
	d	D	Tнаиб	В	c	r	r1	Cr	C0r
7212А	60	110	24	22	19	2	1.5	91.3	70

 

Крышки подшипников

Крышки подшипников изготавливают из чугуна марок СЧ15, СЧ20. Основные конструкции привертных крышек с отверстием для выходного конца вала приведены [1. стр.169]

 

Силы в приводе

рис. 5.7 Аксонометрическая схема привода

 

Силы в зацеплении

- Окружная сила на колесе, равная осевой силе на колесе:

 

 

- Окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке:

 

 

- Радиальная сила:

 

,

 

Опорные реакции

Для определения реакций используются уравнения равновесия моментов последовательно для точки 1 и для точки 2 , в двух выбранных плоскостях.

 

Рис 5.8 Радиальные реакции опор от сил зацепления

 

Рис 5.9 Реакции от консольной нагрузки

 

a=l/2=66мм,b=l =117мм

 

Приложенная сила F_K рассчитывается по формуле

 

 

- в плоскости YOX

 

, ,

Н

, ,

Н

 

 

Проверка сошлась, след. Реакции найдены верно.

- в плоскости XOZ

 

,

, Н

, , Н

 

Суммарные радиальные реакции на опорах