Червячный одноступенчатый редуктор (стр. 2 из 4)
Определение размеров ступеней валов одноступенчатых редукторов, мм.
а) Вал- червяк. (рис.7.1, а, Ш.)
1-я ступень вала (под элемент открытой передачи или полумуфту):
, гдеМк=Т1=48,5- крутящий момент, равный вращающему моменту на валу, Н×м;
[τ]к=12 Н/мм2- допускаемое напряжение на кручение (меньшие значения [τ]к берутся для быстроходных валов).
- под полумуфту; 
мм.2-я ступень вала(под уплотнение крышки с отверстием и подшипник.)
мм, гдеt=2,2- высота буртика (определяется в зависимости от диаметра ступени d1). (стр.109, примечание 1, Ш.)
.3-я ступень вала (под шестерню):
, гдеr=2,5- координаты фаски подшипника (определяется в зависимости от диаметра ступени d1). (стр.109, примечание 1, Ш.)
l3 определить графически на эскизной компоновке. (стр.116, 7.5, п.5, Ш.)
4-я ступень вала (под подшипник):
d4=d2=40.
l4=T=28, где
T- ширина подшипника. (стр.414, табл.К29, Ш.) (определяется в зависимости от диаметра ступени d1, средняя серия (7305) ).
5-я ступень вала (упорная или под резьбу):
d5 не конструируют.
l5 определить графически. (стр.116, 7.5, п.5, Ш.)
б) Вал колеса. (рис.7.1, г, Ш. )
1-я ступень вала (под элемент открытой передачи или полумуфту):
, гдеМк=Т2=555- крутящий момент, равный вращающему моменту на валу, Н×м;
[τ]к=17 Н/мм2 - допускаемое напряжение на кручение (большие значения [τ]к берутся для тихоходных валов).
- под полумуфту; 
.2-я ступень вала (под уплотнение крышки с отверстием и подшипник):
, гдеt=2,8- высота буртика (определяется в зависимости от диаметра ступени d1). (стр.109, примечание 1, Ш.)
.3-я ступень вала (под шестерню):
, гдеr=3- координаты фаски подшипника (определяется в зависимости от диаметра ступени d1). (стр.109, примечание 1, Ш.)
l3 определить графически на эскизной компоновке. (стр.116, 7.5, п.5, Ш.)
4-я ступень вала (под подшипник):
d4=d2=60
l4=T=21, где
T- ширина подшипника. (стр.414, табл.К29, Ш.) (определяется в зависимости от диаметра ступени d1, лёгкая серия (7209)).
5-я стуень(упорная или под резьбу)
, гдеf- фаска ступицы. (определяется в зависимости от диаметра ступени d1). (стр.109, примечание 1, Ш.)
l5 определить графически. (стр.116, 7.5, п.5, Ш.)
Предварительный выбор подшипников качения. (стр.111, табл.7.2, Ш.)
а) Вал- червяк.
Конические роликовые типа 7000, средняя серия, схема установки-3 (враспор).
Основные параметры подшипников (ГОСТ 333- 79):
типоразмер 7307;
геометрические размеры, мм:
d1=35, D=80,T=22,75, где D- диаметр наружного кольца подшипников.
Cr=54- динамическая грузоподъёмность, кН;
C0r=38- статическая грузоподъёмность, кН.
е = 0,32
б) Вал колеса.
Конические роликовые типа 7000, лёгкая серия, схема установки-3 (враспор).
Основные параметры подшипников (ГОСТ 333- 79): типоразмер 7211; геометрические размеры, мм: d1=55, D=100,T=22,75 где D- диаметр наружного кольца подшипников; Cr=65- динамическая грузоподъёмность, кН; C0r=46- статическая грузоподъёмность, кН. ; е = 0,41
Таблица 4. Параметры ступеней валов и подшипников.
| Вал | Размеры ступеней, мм | Подшипники | ||||||
| d1 | d2 | d3 | d4 | типоразмер | d·D·T, мм | Cr, кН | C0r, кН | |
| l1 | l2 | l3 | l4 | |||||
| Б | 3,5 | 40 | 46 | 40 | 7307 | 35·80·22,75 | 54 | 38 |
| 45 | 45 | 212 | 18,5 | |||||
| Т | 55 | 60 | 72 | 60 | 7211 | 55·100·22,75 | 65 | 46 |
| 54,8 | 62,5 | 85 | 21 | |||||
6. Компоновка. (стр.117, 72-73, 414 (табл.К29), Ш.)
1) Для предотвращения задевания поверхностей вращающихся колёс за внутренние стенки корпуса контур стенок провести с зазором x=10 мм;
2)
(мм), гдеd, D, T- геометричиские размеры подшипников; e- коэффициент влияния осевого нагружения.
3) Расстояние y между дном корпуса и поверхностью колёс или червяка для всех типов редукторов принять y³4x=40 мм;
4) S=0,2D=16 (мм);
5) Радиусы закруглений зубьев:
(мм); 
(мм);6)
(мм);7)
(мм).7. Нагрузки валов редуктора
Определение сил в зацеплении закрытых передач.
На червяке:
Ft 1=
= 
(H) – окружная сила в зацеплении.FR 1=FR 2=Ft 2tga=
(H) – радиальная сила в зацеплении.Fa1=Ft 2=4336 (H), где a=200 (угол зацепления.) – осевая сила в зацеплении.
На колесе:
Ft 2=
(H) – окружная.Fr 2=Ft 2tga=1561 (H) – радиальная.
Fa 2=Ft 1=2662,5 (H) – осевая.
Определение консольных сил.
FM 1=
(H) – на валу червяка.FM 2=
(H) – на валу колеса.8.Расчетная схема валов редуктора.(Шейнблит, стр.126)
lб=236- расстояние между точками приложения реакций в опорах подшипников вала-червяка,мм
lт=101 - расстояние между точками приложения реакций в опорах вала-колеса,мм.
lм=9 мм, lоп=79 мм, - расстояние между точками приложения консольной силы и реакции смежной опоры подшипника.
Определение реакций в опорах подшипников. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов (вал-червяк).
.Вертикальная плоскость.
А) определить опорные реакции, Н.
åМ3=0,
Ray lб + Fa1d1/2 - Fr1 l б/2 =0,
Ray =
åM1=0,
Rby lб - Fr1 lб/2 – Fa1 d1/2 =0,
Rby =
.Проверка: åу =0,
Rby – Fr1 + Ray =0, 1368 + 193 - 1561 =0.
б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси х, в характерных сечениях 1…3, Н м.
Мх1=0,
Мх4= Ray lб/2·103= 22,8
Mx3=0,
Mx2= Rby lб/2·103= 161,4
Горизонтальная плоскость.
а)определяем опорные реакции, Н.
åМ3=0,
-Fm (lm+ lб) + Ft1 lб/2 + Rax lб=0,
Rax=
åM1=0,
Rbx lб – Ft1 lб/2 – Fm1 lm=0,
Rbx=
åx=0, -Rax + Rbx – Ft1 + Fm1=0, 1135,4 – 2899,9 +2662,5- 898= 0.
б) строим эпюру изгибающих моментов, относительно у, в характерных сечениях 1…4, Н м.
Му1=0,
Му2= Rаx lб/2·=-108
My4=0,
My3= Rаx lб/2·– Ft1 lб/2= - 530
Строим эпюру крутящих моментов, Н м Мк = Мz =Т1=82,5
Определяем суммарные радиальные реакции, Н.
RA =
RB =
.Определяем суммарный изгибающий момент в наиболее нагруженном сечении вала ,Н·м.
М2 =
Определение реакций в опорах подшипников. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов (вал-колеса).
Вертикальная плоскость.
А) определяем опорные реакции, Н
åМ3 =0,
-Rаy lт + Fa2 d2/2 – Fr2 lт /2 =0,
Rаy =
åM1 =0,
Fr2 lт /2 + Fa2 d2 /2 – Rвy lТ =0,
Rвy =
Проверка: åу =0,
-Rвy + Fr2 + Rаy =0, -4154,8 + 1561 + 2593,8 =0.
б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси х, в характерных сечениях 1...3, Н м.
Мх1 =0,
Мх3 =–Rаy lТ /2 = 131
Mx2 =0,
Мx4 =Rвy lТ /2 =209,8
Горизонтальная плоскость.
А) определяем опорные реакции, Н.
åМ3 =0,
-Fm (lоп + lТ) + Rаx lТ + Ft2 lТ /2 = 0,
Rаx =
åМ1 =0,
-Fm lоп – Ft2 lТ /2 + Rвx lТ =0,
.Проверка: åх =0,
Fm – Rаx + Rвx – Ft2 =0, 5890 – 833,5 – 4336 + 6773,5 = 0.
б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси у в характерных сечениях 1...4, Н м.
My1 =0,
My3 = Fm lоп = - 465
My4 =0,
My2 = - Rаx lт /2 = - 342
Строим эпюру крутящих моментов, Н м Мк =Мz =Т2 =555