Проектирование индивидуального привода (стр. 3 из 5)
Размеры остальных элементов корпуса и крышки определю по данным табл. 8.3 [1] и данных в таблицах [4].
Первый этап компоновки редуктора.
Определяю расстояние между опорами и положение зубчатых колес относительно опор.
Чертеж выполняю тонкими линиями масштаб 1:1.
Выбираю способ смазки: зубчатые зацепления окунанием зубчатых колес в масляную ванну, подшипники – тем же маслом за счет его разбрызгивания.
Последовательность компоновки.
Проводим две вертикальные осевые линии на расстоянии
.Ориентировочно назначаю для валов шарикоподшипники легкой серии, подбирая их по диаметрам посадочных мест:
| Подшипник | 207 | 210 | 212 |
| d, мм | 35 | 50 | 60 |
| В, мм | 17 | 20 | 22 |
Размещаем подшипники ведущего и ведомого валов в средней опоре, приняв расстояние между их торцами 10 мм.
Намечаем ширину средней опоры t, считая, что каждый подшипник углублен от края опоры на 5 мм:
.Принимаю зазоры между торцами колес и внутренней стенкой корпуса
Вычерчиваю зубчатые колеса в виде прямоугольников и очерчеваю внутреннюю стенку корпуса.
Размещаю подшипники в корпусе редуктора, углубив их от внутренней стенки корпуса на 3…5 мм.
5. РАСЧЕТ ТИХОХОДНОГО ВАЛА
Исходные данные:
- крутящий момент на выходном (тихоходном) валу редуктора:
Т4=869 Н∙м;
- частота вращения вала: n4= 50 мин-1;
- материал вала – сталь 45 нормализованная
- делительный диаметр зубчатого колеса, насаженного на вал: d4=365 мм;
- рабочая ширина колеса тихоходной ступени b4= 50 мм.
Проектный расчет вала
Усилия в зацеплении:
окружное
радиальное
Расстояние между опорами: l=125 мм.
Расстояние между муфтой и правым подшипником f=74 мм.
Диаметр выходного конца вала: dB4= 55 мм; l= 82 мм.
Диаметр вала под подшипниками: dn= 60 мм.
Диаметр вала под зубчатым колесом: d= 65 мм.
Определяю реакции в вертикальной плоскости:
Н; 
Н.Изгибающие моменты в вертикальной плоскости:
Определяю реакции в горизонтальной плоскости:
Н; 
Знак (-) показывает, что реакция Вх на схеме направлена в противоположную сторону.
Изгибающие моменты в горизонтальной плоскости.
Суммарный изгибающий момент в наиболее нагруженном сечении (там, где насажено зубчатое колесо).
Суммарные реакции в опорах:
Расчет вала на выносливость.
Пределы выносливости стали 45:
при изгибе
при кручении
Нормальные напряжения для сечения под зубчатым колесом:
где W – для сечения со шпоночным пазом, момент сопротивления:
Для вала d= 65 мм по ГОСТ 8788 ширина паза b= 20 мм; глубина t= 7.5 мм, тогда
Касательные напряжения от нулевого цикла для сечения под зубчатым колесом:
где 
- момент сопротивления при кручении. 
Эффективные коэффициенты концентрации напряжений (шпоночная канавка для стали 45 с пределом прочности менее 700 МПа):
Масштабные факторы для вала d= 65 мм.
Коэффициенты, учитывающие влияние постоянной составляющей цикла для среднеуглеродистых сталей:
Коэффициенты запаса прочности по нормальным напряжениям;
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Общий коэффициент запаса прочности:
Таким образом, прочность и жесткость обеспечены.
Подбор подшипников качения
На подшипники действует радиальная нагрузка RB= 11078 H, частота вращения вала n= 50 мин-1.
Согласно заданию
L= 5 лет;
Ксут= 0,29;
Кгод= 0,5, откуда требуемая долговечность:
Lh= 5∙12∙25.6∙24∙0.5∙0.29= 5345,28 ч.
По диаметру, принятому в проектном расчете dn= 60 мм, предварительно принимаю радиальный шарикоподшипник №212 по ГОСТ 8338, у которого d=60 мм; D= 110 мм; С= 41 кН; С0= 31 кН.
Определяю приведенную нагрузку подшипника, приняв при вращающемся внутреннем кольце vk=1 и по табл. 3.4 [6] нахожу значения коэффициентов Х и Y, предварительно определив величину отношения:
, меньше любого из приведенных значений в табл. 3.4, следовательно Х=1; Y=0; тогда: 
примет вид
по табл. 3.5 [6] величина отношения С/р=2,785, следовательно, необходимая динамическая грузоподъемнось:Cтp=P∙2.785=11,078∙2,785=30 кН; Стр=30,85<C=41 кН.
Следовательно, окончательно принимаю подшипник легкой серии №212, у которого коэффициент динамической грузоподъемности С= 41 кН.
6. РАСЧЕТ И ПОДБОР ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ РЕДУКТОРА
Для передачи крутящих моментов применяю шпонки призматические со скругленными торцами по ГОСТ 23360.
| вал I | Ø32 мм | b x h x l = 10 x 8 x 50 |
| вал III | Ø55 мм | b x h x l = 16 x 10 x 50 |
| Ø45 мм | b x h x l = 14 x 9 x 50 | |
| вал IV | Ø65 мм | b x h x l = 20 x 12 x 70 |
| Ø55 мм | b x h x l = 16 x 10 x 70 |
Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.
Проверяю шпонки на прочность.
Условие прочности:
Вал II (быстроходный).
Шпонка 10 х 8 х 50 ГОСТ 23360:
Вал III (промежуточный).
Шпонка 16 х 10 х 50 ГОСТ 23360:
Шпонка 14 х 9 х 50 ГОСТ 23360:
Вал IV (тихоходный).
Шпонка 20 х 12 х 70 ГОСТ 23360:
Шпонка 16 х 10 х 70 ГОСТ 23360:
Прочность обеспечена.
Ведомость выбранных шпонок.
| № вала | dв |  | Размеры шпонок по ГОСТ 23360 | Момент, передаваемый валом. |
| мм | Н/мм2 | мм | Н∙мм | |
| II – быстро-ходный | 32 | 45 | 10 х 8 х 50 | 87,72∙103 |
| III – промежу-точный | 45 | 97 | 14 х 9 х 50 | 276∙103 |
| III – промежу-точный | 55 | 73,8 | 16 х 10 х 50 | 276∙103 |
| IV – тихо-ходный | 55 | 146 | 16 х 10 х 70 | 869∙103 |
| IV – тихо-ходный | 65 | 118 | 20 х 12 х 70 | 869∙103 |
7. ВЫБОР И РАСЧЕТ МУФТЫ ПРИВОДА