Расчет диаметров валов

Основной внешней силой, действующей на вал редуктора с прямозубой цилиндрической передачей, является крутящий момент. Прочность вала, имеющего ступенчатую конструкцию в соответствии с заданием (см. рис. 3 - 5), лимитируется его цилиндрическим концом, где поперечное сечение наименьшее. Диаметр цилиндрического конца вала, обеспечивающий его прочность при кручении, рассчитывают по формуле:

,

где: – допускаемые напряжения кручения, определяемые механическими свойствами материала вала, так, что

,

где: – коэффициент, учитывающий как динамические условия работы, так и наличие шпоночного паза на валу. Рекомендуемое значение =3 – 5, 8. При этом

В большинстве случаев (см. рис. 3-5) вал быстроходной ступени выполнен за одно целое с шестерней, следовательно для него механические свойства материала уже определены. Материал вала зубчатых колес принимают ст 35, 40, 45 и др. При выполнении расчетов будем принимать при необходимости сталь 45 (см. табл. 5).

В рассмотренном примере для ведущего вала получим:

;

.

Поскольку диаметр вала электродвигателя =48 мм, то необходимо из условия их соединения муфтой согласовать диаметры обоих валов по условию, что . Этот диаметр соответствует устанавливаемому стандартом (см. табл. 7).

Для ведомого вала из стали 45 принимаем то же значения и рассчитываем

.

Принимаем стандартный размер =45 мм.

Остальные диаметры и линейные размеры вала (рис. 8) выбираем по примеру исполнения редуктора с учетом стандарта СЭВ 514-77 (см. табл. 7):

- под уплотнения 38 мм; 48 мм;

- под подшипники 40 мм; 50 мм;

- под ступицу колеса 55 мм;

- длина цилиндра под ступицу колеса

мм.

Принимаем 80 мм;

- длины выходных концов валов

мм;

;

Принимаем: 60 мм; 80 мм;

а)

б)

Рис. 8. Валы редуктора (а – ведущий; б – ведомый).