Розробка ескізного проекту циліндричного редуктора (стр. 5 из 8)
1.3.6.2 Косозубі передачі
Розрахунок основних розмірів проводять по формулах п. 1.3.6.1., за винятком діаметрів d1 і d2 . Приймають:
Далі розміри da1 , da2 , df1 і df2 обчислюють у функції ділильних діаметрів d1 і d2.
Коефіцієнт торцевого перекриття для косозубих передач:
.Коефіцієнт осьового перекриття:
.Сумарний коефіцієнт перекриття:
.1.4 Конструювання валів редуктора привода
Проектний розрахунок валів носить орієнтовний характер і має на меті визначити основні розміри й форму вала, пов'язані з навантаженнями й призначенням його основних елементів. У даній роботі використаний метод, викладених в [3] з деякими уточненнями, адаптований до конструкції редуктора у відповідності зі схемою на мал. 1.1 (схема 21) із шевронною швидкохідною передачею.
Конструкції швидкохідного, проміжного й тихохідного валів наведені на мал. 1.4.
Діаметри ділянок валів можна визначити по формулах:
для швидкохідного вала,
, мм; 
Мал. 1.4.
Отриманий розмір погодити з діаметром вала електродвигуна d1 .
для проміжного вала діаметр у місці установки зубчастих коліс,
, мм;для тихохідного вала,
, мм.Отриманий результат погодити зі стандартним рядом чисел.
Для інших ділянок валів діаметри визначаються по формулах, що має рекомендаційний характер, оскільки результати, одержувані при їхньому використанні, можуть ввійти в суперечність із вимогами, пропонованими до конкретного вала.
Для швидкохідного й тихохідного валів можна приймати:
діаметр цапфи вала під підшипником:
dП = d + 2 ×tцил
або
dП = d + 2 ×tкон.
Отримані значення варто округлити до кратного п'яти відповідно до діаметрів внутрішніх коліс підшипників кочення;
діаметр буртика для упору кільця підшипника:
dБП = dП + 3 ×r;
діаметр шийки вала в місці установки зубчастих коліс:
dК³dБП .
Для проміжного вала:
dП = dК 3 ×r або dП£dК ,
з метою уніфікації бажано для швидкохідного й проміжного валів прийняти однакові значення dП;
dБК = dК + 3 ×f;
dБП = dП + 3 ×r£dК .
Значення перехідних радіусів, заплічок і фасок наведені в табл. 1.9.
Розміри хвостовиків швидкохідного й тихохідного валів визначаються залежно від прийнятої конструкції кришок підшипників і після розрахунків по нижчеподаних формулах підлягають уточненню на подальших етапах проектування.
Таблиця 1.9
| d | 17...22…22 | 24...30…30 | 32...38…38 | 40...44…44 | 45...50…50 | 52...58…58 | 60...65…65 | 67...75…75 | 80...85…85 | 90...95…95 |
| tцил | 3,0 | 3,5 | 3,5 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 4,6 | 5,1 | 5,6 | 5,6 |
| tкон | 1,5 | 1,8 | 2,0 | 2,3 | 2,3 | 2,5 | 2,7 | 2,7 | 2,7 | 2,9 |
| r | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 2,5 | 3,0 | 3,0 | 3,5 | 3,5 | 4,0 | 4,0 |
| f | 1,0 | 1,0 | 1,2 | 1,2 | 1,6 | 2,0 | 2,0 | 2,5 | 2,5 | 3,0 |
Довжина посадкової ділянки швидкохідного й тихохідного валів:
LМБ = LМТ = 1,5 ×d.
Довжина проміжної ділянки швидкохідного вала:
LКБ = (1...1…1,4)×dП.
Довжина проміжної ділянки тихохідного вала:
LКТ = (0,8...1…1,2)×dП.
Зовнішнє різьблення хвостовика швидкохідного або тихохідного вала має діаметр (погодити зі стандартом ДЕРЖСТАНДАРТ 915059)
dР» 0,9 [d 0,1 ×LМБ].
Довжина різьбової ділянки:
LР» (1,0...1…1,2)×dР.
Діаметр внутрішнього різьблення для тихохідного вала (погодити зі стандартом)
dР» 0,6 ×d.
1.5 Вибір підшипників кочення для валів редуктора
Підшипники кочення в значній мірі визначають ресурс редуктора, оскільки ресурс підшипників обмежений, тоді, як ресурс зубчастих передач може бути необмежено більшим.
З економічних міркувань і з особливостей технології складання краще застосування кулькових однорядних підшипників легкої серії ДЕРЖСТАНДАРТ 833875. У випадку, якщо на інших етапах проектування з'ясується їхня недостатня вантажопідйомність, можна застосувати підшипники інших типів.
Підбор підшипників здійснюється по діаметрі внутрішнього кільця, що відповідає прийнятому раніше (п. 1.4) діаметру dП. Необхідно по таблицях каталогу визначити характеристики підшипників динамічну вантажопідйомність ІЗ, статичну вантажопідйомність ІЗ0, розміри підшипника d, D і bП , також інші параметри.
Для підшипників тихохідного вала перевірити виконання умови:
З³ [З],
де [З] необхідна динамічна вантажопідйомність, що втримується в роздруківці (див. п. 1.3.1).
Для проміжного вала (мал. 1.4) необхідно визначити координати середніх площин підшипників і зубчастих коліс.
У нашім випадку (редуктор за схемою 21) ці координати відповідають розмірам c і e, обумовленим графічно або розраховував по формулах:
1.6 Кінематичний розрахунок редуктора
Частоти обертання валів і зубчастих коліс визначаються в такий спосіб:
частота обертання швидкохідного вала з попереднього розрахунку й зазначена в роздруківці (див. CH), приймаємо
n1 = n1Б = (CH), хв1;
частота обертання проміжного вала
n1Т = n2Б = n1Б / uБ ,
де uБ прийняте значення передаточного числа для швидкохідної передачі (див. п. 1.3.1);
частота обертання тихохідного вала
n2Т = n1Б / (uБ×uТ).
Окружна швидкість у зачепленні швидкохідної передачі
V = p×dw1Б×n1 / (6×104), м/с.
Окружна швидкість у зачепленні тихохідної передачі
V = p×dw1Т×n1Т / (6×104), м/с.
1.7 Статичне дослідження редуктора
Метою статичного дослідження є визначення обертаючих моментів на валах і колесах редуктора й значень тридцятимільйонних повних зусиль у зачепленнях для кожної передачі. Розглядається випадок редуктора із шевронної швидкохідної й косозубої тихохідної передачами.
Схема представлена на мал. 1.5.
1.7.1 Моменти на валах і колесах редуктора
Момент на хвостовику швидкохідного вала, Н м
.Момент на шестірні напівшеврона (тільки для схеми 21) швидкохідної передачі
.Момент на колесі напівшеврона швидкохідної передачі, що має ширину зубчастого вінця
, зазначену в роздруківці 
.Момент на шестірні тихохідної передачі редуктора
.У цих формулах використовуються значення КПД, прийняті в п. 1.2.1.
1.7.2 Тридцятилітні повного зусилля в зачепленнях швидкохідної й тихохідної передач
Окружна сила на шестірні швидкохідної передачі, Н,
.Радіальна сила на шестірні швидкохідної передачі
,де b кут нахилу зубів (зазначений у роздруківці); aw кут зачеплення, певний у п. 1.3.6.
Осьова сила на шестірні швидкохідної передачі
.Зусилля, що діють на колесо швидкохідної передачі:
; 
; 
.Окружна, радіальна й осьова сили на шестірні тихохідної передачі:
.