enter">     

    где  Т₁, Т₂, Т₃ - номинальные вращающие моменты соответственно на входном (быстроходном), промежуточном и выходном (тихоходном) валах редуктора.

   Полученные  расчетные значения диаметров выходных участков валов  , , округлим до ближайшего большего стандартного значения: 

   

=25,               =35       =55                 

   Окончательно  выбираем =25мм, =35 мм  =55 мм

   Остальные размеры участков валов назначаем из ряда стандартных диаметров в сторону увеличения, исходя из конструктивных и технологических соображений.

   Необходимо учитывать, что значение посадочного диаметра подшипника для данного диапазона кратно пяти /10 таблица Б. 5/. Также величина высоты t, мм, перехода диаметра вала по отношению к предыдущему диаметру должна быть больше или равна размеру фаски f, мм /10. таблица 14/

   Длины участков валов определим после  эскизной компоновки редуктора на миллиметровой бумаге непосредственным измерением линейкой. 

   5 ЭСКИЗНАЯ  КОМПОНОВКА КОРОБКИ 

   5.1 Предварительный выбор подшипников 

   В редукторах применим подшипники качения. Выбор  типа подшипника зависит от нагрузок, действующих на вал. Так как на вал действуют радиальная и осевая силы, то используем однорядные шариковые радиально-упорные подшипники легкой серии. 

    Выбор  его типоразмера зависит от  диаметра вала под подшипник.  Посадочный диаметр подшипника  для ведущего вала привода d=30, для промежуточного d=35, для ведомого вала d=55. Выбор подшипников для валов редуктора сведены в таблицу 3.

                 

   

                         Таблица 3 
 
 
 
 
 
 
 
 

   5.2 Конструирование  корпуса 

   Корпус  и крышку редуктора выполняем  из чугунного литья

   Толщина стенки корпуса d, мм, и крышки d₁, мм, должны быть не меньше 8 миллиметров.

   Принимаем: d = d₁=8мм.

   Наружный диаметр прилива под подшипник , , ;

   Толщина ребер в основании  ;

   Диаметр фундаментного болта М16, количество 4шт.;

   Толщина фундаментной лапы ;

   Ширина  опорной поверхности лапы ;

   Диаметр болтов, стягивающих крышку по разъему:

   вблизи  подшипников  ;

   остальных ;

   Толщина фланца по разъему корпуса  ;

   Диаметр штифтов ;

   Толщина проушины для подъема крышки корпуса  ;

   Диаметр отверстия для слива масла  М16.

   Толщина фланца 50мм 

   5.3 Конструирование  валов 

   На  ведущем валу коробки скоростей  шестерня диаметром  , а диаметр вала 36мм. Так как выполняется условие: шестерня выполняется заодно с валом.

   На  промежуточном валу:

   

   

   следовательно промежуточный вал тоже выполняется  как вал-шестерня. А колесо крепится при помощи шпонки.

   На  ведомом валу зубчатое колесо крепится при помощи шпоночного соединения. 

   5.4 Выбор крышек подшипниковых узлов   

   Для герметизации подшипниковых узлов редуктора  в осевой фиксации подшипников применим привёртные  крышки. Они изготавливается, из чугуна СЧ 15. Размеры крышек определяют в зависимости от диаметра наружного  кольца подшипника D.

   Для предотвращения вытекания смазочного материала из подшипниковых узлов, а также защиты их от попадания пыли, грязи и влаги, в крышках с отверстием для выходного конца вала (и входного) разместим уплотнение.

   Используем  наиболее широко применяемые резиновые  армированные манжеты /10 таблица Б. 9/, размеры которых выбираются по диаметру вала.

   Во  время работы привода происходит нагрев деталей и масла, что приводит к линейному удлинению валов редуктора. Для компенсации этого расширения предусматривают осевой зазор в подшипниковых узлах а = 0,2... 0,5 мм, который на чертежах общего вида не показывается. Так как применили привертные крышки регулировка осевого зазора производится с помощью прокладок, которые устанавливаются между фланцем крышки и приливом под подшипник. 

   5.5 Выбор способа смазки передачи и подшипников 

   Смазку  зубчатых колёс производим посредством  окунания их в масляную ванну, быстроходную передачу рекомендуют окунать в  масляную ванну не более чем на два – три модуля зацепления, а тихоходную передачу не более одной  трети радиуса колеса. Смазка подшипников производится масляным туманом. 

   5.6 Графическая  часть эскизной компоновки редуктора 

   Выполнение  эскизной компоновки проводим несколькими  этапами.

   На  первом этапе откладываем межосевые  расстояния и вычерчиваем обе передачи, размеры которых рассчитаны выше.

   На  втором этапе прочерчиваем границы  внутренней стенки корпуса на расстоянии X=10мм от элементов передачи. Со стороны шестерни предварительное значение размера f , мм, назначим равным f =10 мм.

   На  третьем этапе вычерчиваем ступени валов на соответствующих осях по диаметральным размерам, полученным в проектном расчете валов (пункт 4). Длины участков валов под муфты определяем из таблицы

   На  четвертом этапе дорисовываем подшипники по своим габаритным размерам и определяем для валов размеры а, и в, мм, которые являются плечами приложенных к валу сил.

   Определение этих размеров позволяет провести проверочный расчет валов на прочность и расчет подшипников на долговечность.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   6 Определение внутренних силовых факторов в сечениях вала

   После выполнения эскизной компоновки коробки  проведём проверочные расчеты промежуточного вала и подшипников.

   Расчет  вала проведем на совместное действие изгиба и кручения. Для начала определим внутренние силовые факторы в сечениях вала. Составим расчетную схему вала. К валам прикладываем силы от зубчатых цилиндрических косозубых передач, значения которых получены ранее. Проверяем  правильность расположения сил в плоскостях в соответствии с кинематической схемой привода. Размеры участков  валов получены после эскизной компоновки редуктора.

   Промежуточный вал

   Находим смещение точки приложения радиальной реакции относительно торца подшипника находим по формуле:

   

   

   Силы  в зацеплении  Ft₁= 1338 H                   Ft₂= 5511 H

                                      Fr₁= 512 H                    Fr₂= 2107 H

           Fa₁= 430 H                    Fa₂= 1772 H

   Расчётные расстояния l₁=35;l₂=109,5; l₃=32,5. 

   Рассмотрим  горизонтальную плоскость.  

   Определим опорные реакции:

   

   

   

   

   

     

   Построим  эпюры изгибающих моментов 

     

   Рассмотрим  вертикальную плоскость.

    

   Определим опорные реакции:

   

   

   

   

   

     

   Построим  эпюры изгибающих моментов 

     
 
 
 
 
 
 
 
 

     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Расчет  подшипников на долговечность: 

   Рассчитаем  подшипники промежуточного вала привода  на долговечность по формуле:

   

   где n – частота вращения вала;

         С_r – базовая динамическая грузоподъемность подшипника;

         P_r – эквивалентная динамическая нагрузка:

   Суммарные реакции в опорах:

   

   

   Осевые  составляющие:

   

   

   

   

   

   так как  , то е=0.54, Х=0,45, Y=1. 

   

   

   Требуемая долговечность подшипников качения  в приводах общего назначения – 36000 часов. Значит наш подшипник подшипник  подходит. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   7 Расчет Шпонок

 

   Зубчатые  колеса крепятся на валах при помощи шпонок. По диаметру вала подбираем  шпонку ГОСТ 23360-78. На участках крепления  деталей, передающих момент вращения, выполняют шпоночные пазы. Длина шпонки на 8…10мм короче ширины ступицы.

   Основным  критерием работоспособности шпоночного соединения является сопротивление  смятий боковых поверхностей.

   Выбранные шпонки проверяем на смятие по формуле:

   

,

   где Т  – крутящий момент, Нмм;

          d – диаметр вала, мм;

         h, t₁, l_p – размеры шпонки.

   Шпонка  на промежуточном валу:

   

   

   

   Шпонка  на выходном валу:

   

   

   

   Так как  напряжение смятия превышает допускаемое напряжение значит на валу выполняем два шпоночных паза под углом 180⁰ 
 
 
 
 
 
 
 

   8 Выбор смазочного  материала

 

   Смазывание  колес принимаем погружением  зубьев колес на всю длину в  масло, залитое в корпус. Смазывание подшипников редуктора – масляным туманом (разбрызгиванием).