3

3. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ РЕДУКТОРА И ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ.

Рассчитаем входной и выходной валы. Из предыдущих расчетов редуктора известно:

а) моменты передаваемые валами Т_I = 17.64 Нм и Т_II = 284.461 Нм;

б) диаметры d₁ = 50 мм и d₂ = 200 мм;

3.1. Входной вал червячного редуктора.

3.1.1. Выбор материала вала.

Назначаем материал вала - сталь 40ХН. Принимаем по таблице 3 [3]:

_В = 820 МПа, _Т = 650 МПа.

3.1.2. Проектный расчет вала.

Приближенно оценим диаметр консольного участка вала при []=15МПа.

По стандартному ряду принимаем d_в=18 мм, тогда по таблице 2 из [3] t =2 мм, r = 1.6 мм,

f =1.

3.1.3. Определим диаметры участков вала.

Диаметры участков вала рассчитаем в соответствии с рекомендациями пункта 4 таблицы 1 [3].

Диаметры подшипниковых шеек:

d_п1 = d_в+2t = 18+22 = 22 (мм);

Значения d_п должны быть кратны 5, поэтому принимаем d_п1 = 25 мм

d_бп1 = d_п1+3.2r = 25+5.12 = 30.12 (мм)

По стандартному ряду принимаем d_бп1 = 30 мм

Здесь (по таблице 2 из [3]) t = 2.2 мм, r = 2 мм, f = 1.

Параметры нарезанной части: d_f1 = 38 мм; d₁ = 50 мм и d_a1 = 60 мм

Расстояние между опорами червяка примем равным диаметру червячного колеса, то есть

l₁  2­10 мм

Расстояние от середины выходного конца до ближайшей опоры f₁ = 70 мм

3.2. Выходной вал.

3.2.1. Выбор материала вала.

Выберем сталь 45

3
.2.2. Приближенно оценим диаметр выходного конца вала при [] = 30 МПа.

По стандартному ряду принимаем d_в=36 мм, тогда по таблице 2 из [3] t =2.5 мм, r = 2.5 мм, f=1.2

3.2.3. Определим диаметры участков вала.

Диаметры участков вала рассчитаем в соответствии с рекомендациями пункта 4 таблицы 1 [3].

Диаметры подшипниковых шеек:

d_п2 = d_в+2t = 36+22.5 = 41 (мм);

Значения d_п должны быть кратны 5, поэтому принимаем d_п2 = 40 мм

d_бп2 = d_п2+3.2r = 40+3.22.5 = 45 (мм)

По стандартному ряду принимаем d_бп2 = 45 мм

Здесь (по таблице 2 из [3]) t = 2.8 мм, r = 3 мм, f = 1.6

d_к > d_п , примем d_к = 48 мм. Для 48 мм принимаем t = 2.8 мм, r = 3 мм, f = 1.6, тогда

d_бк = d_к + 3f = 48 + 31.6  52 (мм)

Диаметр ступицы червячного колеса:

d_ст2 = (1.6…1.8)d_бп2 = (1.6…1.8)45 = 72…81 (мм)

Принимаем d_ст2 = 76 мм.

Длина ступицы червячного колеса:

l_ст2 = (1.2…1.8)d_бп2 = (1.2…1.8)45 = 54…81 (мм)

Принимаем l_ст2 = 60 мм.

3.3. Подбор подшипников.

3.3.1. Подбор подшипников для червяка.

Для червяка примем предварительно подшипники роликовые конические 7205 легкой серии. Схема установки подшипников – враспор. Из таблицы 19.24 [4] выписываем: d = 25 мм, D = 52 мм, Т = 16.25 мм, e = 0.36. Расстояние между заплечиками вала по компоновочной схеме l_T = 200 мм. Тогда расстояние между широкими торцами наружных колец подшипников:

l_П = l_Т + 2Т = 200 + 216.25 = 232.5 (мм)

С
мещение точки приложения радиальной реакции от торца подшипника:

Искомое расстояние l₃ равно:

l₃ = l_П – 2а = 232.5 - 212.745  208 (мм)

3.3.2. Подбор подшипников для вала червячного колеса.

Для вала червячного колеса примем подшипники роликовые конические 7208 легкой серии. Схема установки подшипников – враспор. Из таблицы 19.24 [4] выписываем: d = 40 мм, D = 80 мм, Т = 19.25 мм, e = 0.38. Расстояние между заплечиками вала по компоновочной схеме l_T = 80 мм. Тогда расстояние между широкими торцами наружных колец подшипников:

l_П = l_Т + 2Т = 80 + 219.25 = 118.25 (мм)

С
мещение точки приложения радиальной реакции от торца подшипника:

Искомое расстояние l₃ равно:

l₆ = l_П – 2а = 118.25 - 217.225  84 (мм)

Другие линейные размеры, необходимые для определения реакций, берем по компоновочной схеме: l₁ = мм, l₂ = 104 мм, d₁ = 50 мм, l₄ = мм, l₅ = мм, d₂ = 200 мм.