Предварительный расчет валов редуктора

Предварительный расчет проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям. Допускаемое напряжение на кручение для валов из стали Ст45, Ст40, Ст6 [τ_к] = 15 ÷ 20 МПа, принимаем [τ_к] = 20 МПа.

Ведущий вал (рис. 2.2)

Диаметр выходного конца вала

, (2.50)

где Т₁ =121·10³ Н · мм – вращающий момент на валу шестерни [см. формулу (2.10)];

[τ_к] = 20 МПа – допускаемое напряжение на кручение для валов (см. выше), тогда

.

Принимаем по стандартному ряду d_в1 = 32мм

Рис. 2.2. Вал–шестерня

Таблица 2.14

Диаметр вала электродвигателя, мм

Типоразмер	D1
4А 160 М 6 УЗ

 

Так как вал редуктора соединен муфтой с валом электродвигателя (см. рис. 2.1), то необходимо согласовать диаметры валов электродвигателя и редуктора. Иногда их принимают равными: d_ДВ = d_В1. Подобранный электродвигатель 4А 160 М 6 УЗ имеет исполнение с диаметром вала d_ДВ = 42 мм (табл. 2.14).

 

 

 

Рис. 2.3. Муфта упругая втулочно-пальцевая

Выбираем муфту МУВП по ГОСТ 21424–75 по табл. 2.15 с расточками полумуфт под d_ДВ = 42 мм и d_В1 = 32 мм с максимальным вращающим моментом Т = 250 Нм, который больше передаваемого момента Т₁ = 121 Нм, как и должно быть (рис. 2.3).

Таблица 2.15

Рис. 2.4. Подшипник радиальный шариковый

Таблица 2.16

Определим диаметр вала под подшипниками (рис. 2.4)

, (2.51)

Примем d_П1 = 40 мм (табл. 2.16), выбираем среднюю серию.

Шестерня и вал представляют из себя единую деталь – вал-шестерню (см. рис. 2.2). Ее размеры определены выше:

d₁ = 66,67 мм – делительный диаметр шестерни[см. формулу (2.21)];

d_а1 = 71,67 мм – диаметр вершин зубьев шестерни [см. формулу (2.23)];

b₁ = 85 мм – ширина шестерни [см. формулу (2.28)];

d_b1 = 60, 42 мм – диаметр окружности впадин [см. формулу (2.25)].

Ведомый вал (рис. 2.5)

Учитывая влияние изгиба вала от натяжения цепи, принимаем [τ_к] = 20 МПа.

Диаметр выходного конца вала

, (2.52)
где Т₂ = 605 ·10³ Н·мм – момент на валу колеса [см. формулу (2.11)];

[τ_к] = 20 МПа – допускаемое напряжение на кручение для валов, тогда

.

Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда:

10; 10,5; 11; 11,5; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 33; 34; 36; 38; 40; 42; 45; 48; 50; 52; 55; 60; 63; 65; 70; 75; 80; 85; 90; 95; 100; 105; 110; 120; 125; 130 и далее через 10 мм.

Выбираем по стандартному ряду d_в2 = 55мм

d_В2 = 55 мм

Рис. 2.5. Ведомый вал

Диаметр вала под подшипниками принимаем на 5 мм больше d_В2:

, (2.53)
где d_В2 = 55 мм; диаметр выходного конца вала [см. формулу (2.52)], тогда

.

Диаметр вала под зубчатым колесом принимаем

, (2.54)
где d₂ = 60 мм – диаметр вала под подшипниками [см. формулу (2.53)], тогда

.

Остальные диаметры участков валов назначают, исходя из конструктивных соображений при компоновке редуктора.