Расчет редуктора

           М_ИВ3=R_AY×(l₁+l₂)+m₁-F_r×l₂=-152,76×(0,022+0,038)+30,375-

           -558,1582×0,038=0,005=0 (Н×м),                                                          (8.12)

8.4.2    В горизонтальной плоскости:

           М_ИГ1=0,

           М_ИГ2=R_AX×l₁=-3224,45×0,022=-70,94 (Н×мм),                                         (8.13)

           М_ИГ3=R_AX×(l₁+l₂)+F_t×l₂=-3224,45×(0,022+0,038)+1499,131×0,038=

           =-136,5 (Н×м),                                                                                         (8.14)

           М_ИГ4=R_AX×(l₁+l₂+l₃)+F_t×(l₂+l₃)+R_BX×l₃=-3224,45× (0,022+

           +0,038+0,065)+1499,131×(0,038+0,065)+3825,32×0,065=-0,01=0             (8.15)

8.5      Строим эпюру крутящих моментов: М_к=T₁=25,928 Н×м.

8.6      Определяем максимальный изгибающий момент для участков вала:

           ,                                                           (8.16)

           (Н×м),                 (8.17)

           (Н×м),                 (8.18)

           ,                                                            (8.19)

      где    М_ИГ – изгибающий момент в горизонтальной плоскости;

           М_ИВ – изгибающий момент в вертикальной плоскости.

Принимаем М_ИMAX = 139,15 (Н×м). 
 

  8.7       Для опасного участка сечения вала определяем эквивалентный момент по 3-ей

гипотезе  прочности:

                (Н×м),                  (8.20)

                     где    М_ИMAX – максимальный изгибающий момент;

                     М_К – вращающий момент тихоходного вала.

  8.8      Проверяем вал на прочность:

                                               _(8.21)              

                ,

                 < .

      Условие прочности выполнено.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

9. Выбор шпоночного соединения под зубчатое колесо

Для соединения валов с деталями, передающими вращающий момент применяют        шпонки или посадки с натягом. В индивидуальном и мелкосерийном производстве используют призматические шпонки. На валу выполняется вырезной паз для установки шпонки , а во втулке – сквозной паз. Ширину шпонки выбирают в зависимости от диаметра вала. Призматические шпонки, принимаемые в курсовом проекте проверяют на смятие. Условие прочности: [s]_см (60-100) Н/мм² .

   9.1   Принимаем по ГОСТ 23360 – 78 для диаметра вала d_т3 =42 мм принимаем    

          призматическую шпонку:

                                          b×h=12×8=96 (мм)                                                                                          (9.1)

9.2    Определяем длину ступицы:

              l_с= 1,5 × d_т3 = 1,5 × 42 = 63 (мм),                                                                   (9.2)

    где  d_т3 – диаметр третьей ступени тихоходного вала.

9.3    Определяем длину шпонки:

              l_ш = l_с – 4 = 63 – 4 = 59 (мм),                                                                       (9.3)

          где   l_с – длина ступицы.

          Принимаем l_ш = 59 мм.

4. Определяем расчётную длину шпонки:

              l_шр = l_ш – b = 59 – 12= 47 (мм),                                                                   (9.4)

          где   l_ш – длина шпонки;

                   b – ширина шпонки.

9.5     Определяем напряжение смятия для тихоходного вала:

                  [s]_см2 = F_t2 / А_см2=1499,131/75,6=19,83 (Н/мм²),                                                      (9.5)

                         19,83 (60-100),

           где     F_t2 – окружная сила на колесе;

               l_р = l₂ – b₂ = 42 – 12 = 30 (мм),

              А_см = (0,94h– t₁) ×l_р = (0,94×8 – 5) × 30 = 75,6 (мм²).

9.5    Составляем табличный ответ решения: 

 
 
 
 

10. Конструирование зубчатого колеса

1. Принимаем m_n = 2 мм, d_т3 = 42 мм, d₂ = 184,1мм, d_a2 = 188,1мм, d_f2 = 179,3мм,

       l_с = 63 мм, b_ш = 12 мм, t₂ = 3,3 мм,

             где     d_т3 – диаметр третьей ступени тихоходного вала, мм;

         d₂ – делительный диаметр колеса, мм;

         d_a2 – диаметр вершин зубьев колеса, мм;

         d_f2 – диаметр впадин, мм;

         lс – длина ступицы, мм;

         b_ш – ширина шпонки, мм;

         t₂ – глубина паза, мм.

2. Определяем размеры, по которым выполняются элементы колеса на его изображениях.

10.2.1   Определяем ширину зубчатого  венца:

                       b = 6 × m_n = 6 × 2 = 12 (мм),                                                                    (10.1)

              где     m_n – модуль зацепления.

2. Определяем толщину обода зубчатого венца:

              е = 2,5 × m_n = 2,5 × 2 = 5 (мм),                                                                     (10.2)

              где     m_n – модуль зацепления.

3. Определяем толщину диска:

              k = 3 × m_n = 3 ×2= 6 (мм),                                                                            (10.3)

              где     m_n – модуль зацепления.

4. Определяем диаметр ступицы колеса:

              d_c = 1,6 × d_т3 = 1,6 × 42 = 67,2 (мм),                                                    (10.4)

              где d_т3 - диаметр третьей ступени тихоходного вала, мм.

5. Определяем диаметры:

              d_k = d_f2 – 2е = 179,3– 2×5 = 169,3 (мм),                                              (10.5)

              где     d_f2 – диаметр впадин, мм;

                         е –  толщина обода зубчатого венца.

         d₁ = 0,5 × (d_k+d_c)  = 0,5 × (169,3 + 67,2) = 118,25 (мм),                                      (10.6)

              где     d_c - диаметр ступицы колеса, мм;

                d_k -внешний диаметр впадины , мм.

              d₀ = 1/3 × d_т3= 42/3 =14 мм,                                                                         (10.7)

              где     d_k -внешний диаметр впадины, мм;

                d_c-диаметр ступицы колеса, мм.

10.3      Зубчатое колесо показано на чертеже.      

    11      Сборка редуктора

    Перед сборкой внутреннюю полость корпуса  редуктора тщательно очищают  и покрывают маслостойкой краской.

    Сборку  производят в соответствии со сборочным  чертежом редуктора, начиная с узлов  валов:

    На  ведущий вал насаживают маслоудерживающие кольца и шарикоподшипники предварительно нагретые до 80—100 ̊ С. В ведомый вал закладывают шпонку (18, 11, 86) и напресовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала. Затем надевают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.

    Собранные валы укладывают в основание корпуса  редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности  стыка крышки и корпуса спиртовым  лаком. Для центровки устанавливают  крышку на корпус, с помощью двух конических штифтов, затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.