Эскизная компоновка редуктора

7. Эскизная компоновка редуктора

7.1 В проектируемом редукторе оси валов параллельны, расстояние между валами a_w = 140(мм), что соответствует межосевому расстоянию зубчатой передачи

7.2 Редукторная пара вычерчивается в соответствии с геометрическими параметрами полученными в результате проектного расчета

7.3 Для предотвращения заедания поверхностей вращающихся колес за внутренние стенки корпуса, контур стенок проводим с зазором, из условия x³0,03*a_w+1 мм, принимаем х = 10 мм.

Также зазор предусматриваем между подшипниками и контуром стенок.

Расстояние между дном корпуса и поверхностью колеса принимаем из условия y ³ 4x, следовательно y = 40(мм)

7.4 Ступени быстроходного и тихоходного валов вычерчиваются на соответствующих осях по размерам принятым в проектном расчете. Ступени валов вычерчиваются в последовательности от 3 - ей до 1- ой, при этом длину 3 - ей ступени получаем конструктивно как расстояние между противоположными стенками корпуса

7.5 На 2 - ой и 4 - ой ступенях вычерчиваем контуры подшипников по размерам для быстроходного вала d_б = 25(мм); D_б = 52(мм); B_б = 15(мм); для тихоходного вала d_т = 40(мм); D_т = 80(мм); B_т = 18(мм)

7.6 Определяем расстояние между точками приложения реакции подшипников быстроходного и тихоходного валов:

l_б = L_3б + B_б = 58 + 15 = 73(мм)

l_т = L_3т + B_т = 58 + 18 = 76(мм)

7.7 Определяем точку приложения консольных сил:

а) Силу давления цепной передачи принимаем приложенной к середине выходного конца тихоходного вала на расстоянии от точки приложения реакции смежного подшипника l_оп= 45,5(мм)

б) Силу давления муфты принимаем приложенной между полумуфтами, то есть точка приложения данной силы находится в торцевой плоскости выходящего конца быстроходного вала на расстоянии от точки приложения смежного подшипника l_м= 85(мм)

8. Проверочный расчет тихоходного вала

8.1 Составляем расчётную схему тихоходного вала редуктора:

8.2 Определяем реакции в подшипниках:

8.2.1 Вертикальная плоскость:

åM_A = 0

50*F_t – 108*R_BY = 0

R_BY= 50*F_t / 108= 854(Н)

åM_B = 0

58*F_t – 108*R_AY = 0

R_AY = 58*F_t / 108 = 990(Н)

åy = 0

R_AY + R_BY – F_t = 0

990 + 854 – 1844 = 0

где:

F_t = 1844(Н) – окружная сила зацепления

8.2.2 Горизонтальная плоскость:

åМ_А = 0

44*F_М + 50*F_r – 108*R_BX – 0,5*F_a*d = 0

R_BX = (44*F_М + 50*F_r – 0,5*F_a*d) / 108 = 645(Н)

åМ_B = 0

152*F_М - 58*F_r – 108*R_АX – 0,5*F_a*d = 0

R_АX = (152*F_М - 58*F_r – 0,5*F_a*d) / 108 = 1806(Н)

åy = 0

F_М – R_AX + R_BX – F_r = 0

1847 – 1806 + 645 – 686 = 0

где:

F_a = 388(Н) – осевая сила зацепления

F_r = 686(Н) – радиальная сила зацепления

F_М = 1847(Н) – радиальная сила муфты

d = 236,9(мм) – делительный диаметр колеса

8.3 Строим эпюру изгибающих моментов:

8.3.1 В вертикальной плоскости:

а) М_ИВ1 = 0

б) М_ИВ2 = 0

в) М_ИВ3 = 0,05*R_AY = 0,05*990 = 49,5(Н*м)

г) М_ИВ4 = 0,108*R_AY – 0,058*F_t = 0,108*990 – 0,058*1844 = 0

8.3.1 В горизонтальной плоскости:

а) М_ИГ1 = 0

б) М_ИГ2 = 0,044*F_М = 0,044*1847 = 81,3(Н*м)

в) М_ИГ3сл = 0,094*F_М – 0,05*R_AX = 0,094*1847 – 0,05*1806 =83,3(Н*м)

г) М_ИГ3сп = 0,094*F_М – 0,05*R_AX – 0,5*d*F_a = 0,094*1847 – 0,05*1806 –0,5*0,2369*388 = 37,4(Н*м)

в) М_ИГ4 = 0,152*F_М – 0,108*R_AX – 0,5*d*F_a – 0,058*F_r = 0,152*1847 – 0,108*1806 – 0,5*0,2369*388 – 0,058*686 = 0

“М_X” [Н*м]

8.4 Строим эпюру крутящих моментов (М_К = Т₂):

8.5 Определяем суммарные радиальные реакции подшипников, Н:

где:

R_AY – реакция в подшипниках в вертикальной плоскости в т. А

R_AX – реакция в подшипниках в горизонтальной плоскости в т. А

R_BY – реакция в подшипниках в вертикальной плоскости в т. В

R_BX – реакция в подшипниках в горизонтальной плоскости в т. В

8.6 Определяем максимальный изгибающий момент для участков вала, Н*м:

где:

М_ИГ – изгибающий момент в горизонтальной плоскости

М_ИВ – изгибающий момент в вертикальной плоскости

Принимаем М_ИMAX = 97(Н*м)

8.7 Для опасного участка сечения вала определяем эквивалентный момент по 3-ей гипотезе прочности, Н*м:

где:

М_ИMAX – максимальный изгибающий момент

М_К – вращающий момент тихоходного вала

8.8 Проверяем вал на прочность:

где:

d – диаметр 2-ого участка вала

М_ЭКВ – эквивалентный момент

[у_-1]_И – предел выносливости материала