Проектирование редуктора общего назначения конического (стр. 4 из 5)
Н 
Н Определим силы реакции опор в плоскости УOZ
, 
Н. 
, 
Н. 
: 
.Строим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости
, 
,момент в точке приложения силы
Строим эпюру крутящих моментов
Суммарные радиальные реакции:
Н 
Н.Коэффициент динамичности нагрузки, зависящий от характера нагрузки, действующей на подшипник, принимаем Кб = 1,2. Коэффициент, отражающий влияние повышения температуры подшипника на его долговечность, Кт = 1,0. Кинематический коэффициент, отражающий снижение долговечности подшипника при вращении его наружного кольца; при вращении внутреннего кольца для подшипников всех типов и при вращении наружного кольца для сферических подшипников Кк = 1,0. Коэффициент приведения осевой нагрузки к эквивалентной ее радиальной нагрузке, m=1,5.
Осевые составляющие от радиальных нагрузок
Н; 
Н;Для конических роликоподшипников расчетный угол контакта
= 12…16°. Принимаем 
= 12°.Суммарная осевая нагрузка
Асум =
+ 
- 
= 387 + 534 - 351 = 570 Н.Эта нагрузка воспринимается подшипником С, для которого условная нагрузка
QС = (
Кк + m Асум) КбКТ= (367 + 1,5 
570) 1,4 = 1707 Н.Условная нагрузка на подшипник Д
.Требуемый коэффициент работоспособности определяем для подшипника Д (более нагруженного).
Задаемся желаемой долговечностью h = 15 000 ч; при этом
.При диаметре вала d = 30 мм по каталогу принимаем подшипник 7208 легкой серии, имеющий С=66 000.
8. Подбор шпонок и проверка прочности шпоночного соединения
Шпонки призматические обыкновенные со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов по ГОСТу 8788-68, размеры шпонок по ГОСТу 8789-68. Длину призматической шпонки выбирают на 5-10мм меньше длины ступицы соединяемой с валом детали из ряда стандартных значений. Соединение проверяют на смятие
, (9.1)где Т – момент, передаваемый шпоночным соединением;
– диаметр вала; п – высота сечения шпонки; 
– допускаемое напряжение смятия, которое можно принимать равным при стальной ступице 100–120 н/мм2;Материал шпонок — сталь 45 нормализованная.
8.1 Ведущий вал. Расчет ведем для шпонки под муфтой.
Шпонка 8х7х30, ГОСТ 8789-68; Т1 =
; 
,Расчет ведем для шпонки под шестерней.
Шпонка 8х7х30, ГОСТ 8789-68; Т1 =
; 
,8.2 Ведомый вал. Расчет ведем для шпонки под колесом.
Шпонка 14х9х50, ГОСТ 8789-68; Т1 =
; 
,Расчет ведем для шпонки под ведущей звездочкой цепной передачи.
Шпонка 10х8х40, ГОСТ 8789-68; Т1 =
; 
9. Второй этап компоновки редуктора
Примерный порядок разработки конструкции (при использовании чертежа первого этапа компоновки) следующий.
Узел ведущего вала.
Намеченные ранее диаметры вала под шестерню, подшипники, а также выходной конец (под муфту) и толщина буртика Δ = 5 мм остаются неизменными.
Приняв конструкцию подшипникового узла и оставив неизменным зазор у2 — 12 мм, вычерчиваем подшипник, прилегающий к конической шестерне.. На расстоянии с = 75 мм вычерчиваем второй подшипник. Вычерчиваем стакан для размещения в нем подшипников. Толщину стакана принимаем 0,08—0,12 от наружного диаметра подшипника. Для фиксации наружных колец подшипников от осевых перемещений у стакана делается упор. Кольцо второго подшипника фиксируется торцовым выступом крышки подшипника через распорное (промежуточное) кольцо.
Вычерчиваем мазеудерживающее кольцо.
Взаимное расположение подшипников фиксируется распорной втулкой и специальной гайкой.
Для сокращения чистовой обработки и облегчения посадки на вал подшипника, прилегающего к шестерне, диаметр вала уменьшаем на 0,5 — 1 мм на длине, несколько меньшей длины распорной втулки.
Вычерчиваем остальные детали узла: болты с шайбой для крепления шестерни, крышку подшипника и т. д.
Узел ведомого вала.
Оставляем неизменными намеченные ранее диаметры вала под зубчатое колесо и подшипники, а также диаметр выходного конца вала.
Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса, сохраняя принятые в первом этапе компоновки зазоры х и у3.
Вычерчиваем подшипники, углубив их на величину у2 = 12 мм.
Вычерчиваем мазеудерживающие кольца.
Оформляем конструкцию вала. Для фиксации зубчатого колеса увеличиваем диаметр вала с одной стороны ступицы. Диаметры остальных участков вала назначаем, исходя из удобства монтажа подшипников.
7. Определяем размеры основных элементов корпуса.
8. На расстоянии 45мм от стенки вычерчиваем крышки подшипниковых узлов.
9. Вычерчиваем шпонки.
10. Уточненный расчет валов
10.1 Ведущий вал.
Материал вала – сталь 35.
; 
; 
; 
; 
, 
.Концентрация напряжения обусловлена переходом от Ø30 к Ø36мм.
Изгибающий момент
.Осевой момент сопротивления
.Амплитуда нормальных напряжений
.Полярный момент сопротивления
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
.Коэффициент концентрации напряжений при
и 
.Для принятого материала вала
, 
, 
Масштабные факторы
.