Разработка и конструирование редуктора (стр. 4 из 9)

Тихоходный вал

=55 мм.

Расчетные значения занесем в табл. 6.

Таблица 6

Вал электродвигателя	Быстроходный вал	Промежуточный вал	Тихоходный вал
T	15486	58553	255786	862983
	20	25	25
	24,462	37,122	54,677
	24	30	40	55

Эскизная компоновка редуктора

Определим основные параметры ступицы

для быстроходного колеса:

длинна – l_ст=(0,8…1,5) ·d_пром=0,8 ·40=32 мм

диаметр – l_ст=(1,6…1,8) ·d_пром =1,8 ·40=72 мм

для тихоходного колеса:

длинна – l_ст=(0,8…1,5) ·d_тих=0,8 ·55=44 мм

диаметр – l_ст=(1,6…1,8) ·d_тих=1,8 ·55=99 мм

Проведем обвод внутренней стенки на расстояние C₀=20 мм от боковой и торцевой поверхности колес. Расстояние между торцевой поверхностью колес двухступенчатого редуктора определим по формуле: C=0,5·C₀=0,5·20=10 мм.

Рис.3

Ширина фланца (B_фл) равна ширине наибольшего подшипника (B

)+ (10…15) мм, т.е.

B_фл=B

+ (10…15) =29 + (10…15) =40 мм

По диаметрам валов подбираем в первом приближении подшипники (рис. 3), основные параметры которых занесем в табл. 7

Таблица 7

серия	d	D	B
Быстр. вал	ШПРО	легкая	30	62	16
Пром. вал	РПК	легкая	40	80	20
Тихох. вал	РПК	средняя	55	120	29

На входном участке быстроходного вала установлен шкив ременной передачи, где расстояние от середины подшипника до середины ступицы шкива принимается l₁=2,1·d_быстр=2,1·30=63 мм.

На тихоходном валу установлена муфта. Расстояние от середины подшипника до конца вала определяется как l₂^*=2,5· d_тих=2,5·55=137,5 мм. Причем l₂ - расстояние от середины подшипника до середины муфты.

С учетом эскизной компоновки редуктора (рис. 4) внесем в табл. 8 следующие неизвестные параметры: l_i,f_i,k_i,t_i

Таблица 8

i=	1	2	3
li	63	85
fi	44	89
ki	41	43	43
ti	88,5	47,5

Рис. 4

6. Проектировочный расчет валов на совместное действие изгиба и кручения

Для цилиндрической передачи силы взаимодействия рассчитываются следующим образом:

1.

– окружные составляющие (индекс “1” для шестерни; “2” для колеса)

2.

– радиальные составляющие ( – угол зацепления; для передач без смещения ; – угол наклона линии зуба)

3.

– осевые составляющие

Изгибающие моменты рассчитываются как

, ,

где d₁ и d₂ – диаметры делительной окружности.

Усилие, действующее на вал от ременной передачи F_рем=765,868 Н

Радиальная сила, действующая на вал со стороны муфты

F_М=

=

=1468,829Н

Полученные величины параметров занесем в табл. 9

Таблица 9

Быстроходная шестерня	Быстроходноеколесо	Тихоходнаяшестерня	Тихоходноеколесо
d	35	157,5	50,771	177,77
	20	20	20	20
	0	0	10	10
Ft	3248,076	3248,076	9712,808	9712,808
Fr	1182,203	1182,203	3589,709	3589,709
Fa	0	0	1712,63	1712,63
Ma	0	0	43475,972	152167,187

Рис. 5

1. Быстроходный вал:

Вертикальная плоскость:

Эпюра M(x_i), Нмм

Рис. 6

M_A=F_t1·f₂+R_Bв·(f₁+f₂)=0 R_Bв=-2173,525

M_B=–F_t1·f₁–R_Aв·(f₁+f₂)=0 R_Aв=-1074,552

Проверка:

Y=F_t1+R_Aв+R_Bв =0

Участок l₁=63

m_x1=M(x₁)=0

Участок f₂=89

m_x2= M(x₂) –R_Aв· x₂=0

Участок f₃=44

m_x3= –M(x₃)+ R_Bв·x₃ =0

Таблица 10

xi	0	63	0	89	0	44
M(xi)	0	0	0	-95635,085	0	-95635,085

Горизонтальная плоскость:

Эпюра M(x_i), Нмм

Рис. 7

M_A=F_r1·f₂+R_Bг·(f₁+f₂)+ F_r·l₁=0 R_Bг=-1153,878

M_B=– F_r1·f₁–R_Aг·(f₁+f₂)+ F_r·(l₁+f₁+f₂)=0 R_Aг=737,543

Проверка:

Y=–F_r+F_r1+R_Aг+R_Bг =0

Участок l₁=63

m_x1=M(x₁)+ F_r· x₁=0

Участок f₂=89

m_x2= M(x₂) –R_Aг· x₂+ F_r·( x₂+f₁)=0

Участок f₃=44

m_x3= –M(x₃)+ R_Bг·x₃ =0

Таблица 11

xi	0	63	0	89	0	44
M(xi)	0	-48249,684	-48249,684	-50770,626	0	-50770,626

Опасное сечение под шестерней: