Проектный расчёт промежуточного вала

РАСЧЁТ ВАЛОВ РЕДУКТОРА

Проектный расчёт быстроходного вала

Рис. 3.1. К определению основных геометрических параметров

Быстроходного вала

В результате предварительного расчёта определя­ют наименьший диаметр вала (рис. 3.1), ко­торый является диаметром выходного конца вала (d₁). За рас­чётный диаметр вала принимают ближайшее большее значение из стандартного ряда чисел (см. табл. 2.5). Из этой же таблицы выбирают все другие расчётные разме­ры, если на эти параметры отсутствует соответст­вующие стандарты.

Основными материалами для валов и осей служат углеро­дистые и легированные стали. Для осей и валов, диаметры кото­рых определяются, в основном, жёсткостью, применяют углеро­дистые конструкционные стали Ст4, Ст5 без термообработки. В ответственных и тяжело нагруженных конструкциях, когда основ­ным критерием является прочность, используют термически об­рабатываемые среднеуглеродистые и легированные стали 40, 45, 40Х, 40ХН и др.

Предварительный расчёт валов производится толь­ко на кручение.

Для компенсации изгибающих напряжений и других неуч­тённых факторов, принимают значительно пониженные значения допускаемых напряжений кручения, например [τ] = (10...20) МПа. Меньшие значения допускаемых напряжений кручения принима­ют для быстроходных валов, большие значения - для тихоходных валов.

Определяем диаметр выходного участка ведущего вала:

(3.1)

Принимаем по таблице 2.5 стандартное значение диаметра вала: .

Остальные размеры ступеней вала определяем из соотношений

l ₁ = (1,0 ÷ 1,5)· d ₁=1,2·42 = 50,4 мм, принимаем l ₁ = 50 мм;

d ₂ = d ₁ + 5 мм = 42 + 5 = 47 мм, принимаем d₂ = 50 мм;

l₂ = d₂ = 50 мм;

d₃ – размер под резьбу, принимаем в зависимости от d₂ + (2÷4)

мм, принимаем d₃ = 52 мм,(гайка – М52×1,5);

l₃ = 0,4· d₂ = 0,4·50 = 20 мм;

l₂ = d₂ = 50 мм;

d₄ – размер под подшипник (внутренний диаметр) d₄ = d₃ + (2÷4) мм = 52 + 3 = 55 мм, (это число должно быть кратно 5);

l₄ = l_п + 2·T, где l_п = d₄; T – монтажная высота подшипника, выбирается из каталога на подшипники. Исходя из внутреннего диаметра подшипника d₄, для быстроходного вала выбираем роликовый конический радиально-упорный подшипник 7311. Основные параметры этого подшипника представлены в таблице 3.1.

l₄ = l_п + 2·T = 55+2·32 = 114 мм;

d₅ = d₄ + 8 = 55 +8 = 63 мм;

l₅ = b·cosd₁+ 10 =36· cos 18,43⁰ +10 = 44 мм.

Далее определим параметры, необходимые для нахождения опорных реакций.

Радиальная реакция подшипника считается приложенной к оси вала в точке пересечения с ней нормали, проведённой через середину контактной площадки. Для роликовых конических радиально-упорных подшипников расстояние a между этой точкой и торцом подшипника может быть определено по формуле

(3.2)

где параметры T, d, D, e берутся из каталога на подшипники (см. табл. 3.1).

Расстояние между точками приложения опорных реакций (A и B) определится как

l = 2 ·a + l_п = 2·25,7 + 55 = 106,4 мм.

Расстояние от точки приложения опорной реакции A до середины посадочного места муфты

Расстояние от точки приложения опорной реакции B до середины конической шестерни

Таблица 3.1

Основные параметры выбранного подшипника

Проектный расчёт промежуточного вала

В результате предварительного расчёта определя­ют наименьший диаметр нагруженного участка вала (рис. 3.2), ко­торый является диаметром под ступицу конического колеса (d_ст). За рас­чётный диаметр вала принимают ближайшее большее значение из стандартного ряда чисел (см. табл. 2.5). Из этой же таблицы выбирают все другие расчётные разме­ры, если на эти параметры отсутствует соответст­вующие стандарты.

Основными материалами для валов и осей служат углеро­дистые и легированные стали. Для осей и валов, диаметры кото­рых определяются, в основном, жёсткостью, применяют углеро­дистые конструкционные стали Ст4, Ст5 без термообработки. В ответственных и тяжело нагруженных конструкциях, когда основ­ным критерием является прочность, используют термически об­рабатываемые среднеуглеродистые и легированные стали 40, 45, 40Х, 40ХН и др.

Предварительный расчёт валов производится толь­ко на кручение

Рис. 3.2. К определению основных геометрических