Проектировочный расчёт валов редуктора

5.1 Выполняем предварительный расчёт валов редуктора по
допускаемым напряжениям на кручение:

где Т - крутящий момент на рассчитываемом валу, Н*м,

[τ ]-20...25 МПа- допускаемое касательное напряжение при расчёте на кручение [τ ]=20 МПа - для передачи вращающего момента с помощью муфты; [τ ]- 25 МПа - для передачи вращающего момента с помощью ценной передачи.

d_в -выходной конец вала

расчётное значение округляем до ближайшего большего размера.

5.2 Под подшипники принимают значения d_n= d_в +(3...6) и округляют до стандартного числа заканчивающегося на 0 или 5.

5.3 Под ступицу колеса принимаем значение диаметра d_в3=d_n+ (4...6) и

принимаем ближайшее из стандартного размерного ряда (Таблица 3).

Уточняем расчетные значения d_в с диаметром выходного вала.

d_в-(0.8...1.0) d_дв, если вал ведущий и вал двигателя соединены с помощью муфты.

Рисунок 1. Эскизы валов: а-вал-шестерня цилиндрическая, б-вал-шестерня коническая, в-вал ведомый.

Таблица 14-Механические характеристики для материалов червячных колес.

Таблица 15-Значение коэффициента формы зуба Yf

По ГОСТ 21354-75

Таблица 16-Коэффициент ширины венца колеса относительно межосевого расстояния ψ a=B2/aω по ГОСТ СЭВ 229-75

Таблица 17-Коэффициент Yf на делительном цилиндре червяка

Таблица 18-Значение угла подъёма у на делительном цилиндре червяка.

Таблица 19-Коэффициент деформации червяка θ

Таблица 20-Коэффициент динамичности нагрузки Kv.

Таблица 21-Значение коэффициента К_на для косозубых и шевронных передач

Таблица 22-Значение коэффициента Кнβ

Примечание: Кн=1 для прямозубых колёс.

Таблица 23-Значение коэффициента К ну.

Таблица 24-Шпонки призматические по ГОСТ 23360-78, (в мм.)

Таблица 25-Значение коэффициентов Кσ и Кτ для вала с галтелями.

Таблица 26- Значение коэффициентов Кσ и Кτ для валов с одной шпоночной канавкой.

Таблица 27-значение .

6. Конструктивные размеры зубчатых колес.

Конструктивные

элементы колеса: а-—цилиндрического; б—кони­ческого; а—червячного

Таблица28-Стандартные размеры фасок

1. 
   В проектируемых при­водах колеса редукторов получаются относительно небольших диаметров и их изготовляют из круглого проката или поковок Большие колеса открытых зубчатых передач изготовляют литьем или составными. Ступицу колес цилиндрических редукторов рас­полагают симметрично относительно обода, а ступица колес от­крытых цилиндрических зубчатых передач может быть располо­жена симметрично и несимметрично относительно обода. Ступица колес закрытых и открытых передач конического зацепления выступает со стороны большого конуса

Таблица 29-Конструкция цилиндрических зубчатых колес, мм.

Элемент колеса	Параметр	Способ получения заготовки
а — круглый прокат, б— ковка	в — ковка, г — штамповка	д — литье, е — составные
Обод	Диаметр	da < \100 мм	dа=100...500 мм	dа > 500 мм
Толщина	S=2.2m+0.05b2	S=2.2m+0.05b2; h=0.1b2; S0=1.2S; t=0.8h
Ширина	b2 (см. пункт 4)
Сту­пица	Диаметр внутренний	d=dв3 (см. пункт 5)
Диаметр наружный	dст= 1.55d при соединении шпоночном и с натягом
Толщина	δ ст=0, 3d
Длина	a-lст=b2 б-lст=(1, 0…1, 5)d	lст=(1, 0…1, 5)d
lст (1, 0... 1, 2) d— оптимальное значение
Диск	Толщина	С=Ь2-(2…4)	C'=0, 5(S+ δ ст)
Радиусы закруглений и уклон	R	R ; γ ◦	R ; γ ◦
Отверстия	—	—	См. табл.30

Рисунок 2. Конструктивные элементы цилиндрических колес

Примечания: 1. При определении длины ступицы L_ст числовой коэф­фициент перед d принимают. ближе к единице при посадке колеса на вал с натягом и ближе к верхнему пределу-—при переходной посадке. 2. На торцах зубьев выполняют фаска размером /=(0, 6...0, 7)и с округлением до стандартного значения по табл.29. Угол, фаски α φ: на прямозубых колесах α _φ =45°; на косозубых колесах при твердости рабочих поверхностей НВ< 350 α _φ = 45°, а при НВ> 350 α _φ = 15°.

Таблица30-Конструкция конических зубчатых колес, мм

Элемент	Параметр
		Способ получения заготовки
		а — круглый прокат, б—ковка	a—ковка, б—штамповка	a—литье, б—составные
Обод	L Диаметр	dае	dае > 120 мм	dае> 180 мм
	Т Толщина	S = 2, 5mte (me); S0≥ 1, 2mte (me)
	Ширина		b0=S	b0=0.5b; см. пункт 4

Ступица	Диаметр внутренний	d=d3 (см. пункт 5)
Диаметр наружный	dст=1, 55d при соединении шпоночном и с натягом
Толщина	δ ст=0, 3d
Длина	l ст=(1, 2…1, 5)d
Диск	Толщина	С определяется графически	С = 0, 5(S+ δ ст)≥ 0, 25b
Радиусы за­круглений и уклон	R	R ; γ ◦	R ; γ ◦
Отверстия	—	—	См. табл. 31

Примечание.1 См. примечание 1 к табл.29. 2. На торцах зубьев выполняют фаски размером f=0.5mte(me) с округлением до стандартного значения по табл. 29. 3. Фаски снимают параллельно оси отверстия колеса. 4. Колеса конструируются со ступицей, выступающей за торец диска со стороны большего конуса; при этом размер K принимается конструктивно.

2. Червячные колеса (табл.3). По условиям работы изготовляют составными: центр колеса (ступица с диском) — из стали, реже из серого чугуна, а зубчатый венец (обод)—из антифрикционного материала.

При единичном и мелкосерийном производстве зубчатые венцы соединяют с центром колеса посадкой с натягом. При постоянном направлении вращения червячного колеса на на­ружной поверхности центра предусматривается буртик, и эта форма центра является традиционной. В современных конст­рукциях для упрощения процесса изготовления венца и центра буртик не делают, обеспечивая посадку венца на центр с натягом. При небольших скоростях скольжения v 2 м/с и малых диаметрах колеса его можно изготовить цельнолитым

Рисунок 3. Конструкции червячных колес

а и б—с напрессованным венцом (о — с натягом), в — цельное колесо из чугуна

Таблица 31-Размеры контструктивных элементов червячных колес

Диск

Элемент колеса	Параметр	Значение
Обод   Ступица	Диаметр наибольший	dвм2(см. п.4)
Диаметр внутренний	dв=0, 9d2-2.5m; d2 и m (см. п. 4)
Толщина	S=0.05d2; S0=1.2S; h=0.15b2; t=0.8h
Ширина	b2 (см. п. 4)
Диаметр внутренний	d=d3(см. п. 5)
Диаметр наружный	Стальная dст = l, 55d чугунная dст = l, 6d при соединении шпоночном и с натягом
Толщина	δ ст=0, 3d
	Длина	l ст=(1…1, 5)d
Толщина	C=0, 5(S+ σ ст)> 0, 25b2
Радиусы закруглений и уклон	R ; γ ◦
Отверстия	d n0=4…6

Примечания: 1. См. примечание 1 к табл.30. На торцах зубьев выполняют фаски размером f=0, 5т с округлением до стандартного значения по табл. 29 3. Угол фаски α _ф = 45°.

3. Валы-шестерни и червячные валы. Цилиндрические и конические шестерни при u≥ 3, 15 выполняют заодно с валом, а при U ≤ 2, 8 они могут быть насадными, если это конструктивно необходимо. Однако стоимость производства при раздельном исполнении вала и шестерни (червяка) увеличивается вследствие, увеличения числа посадочных поверхностей и необходимости применения того или иного соединения. Поэтому шестерни и червяки(рис.4) чаще всего выполняют заодно с валом

Рисунок 4 Быстроходные валы редукторов:

а-вал-шестерня цилиндрическая, б- вал-шестерня коническая; в-вал-червяк

Таблица 32-Значение Кσ и ε σ для валов с напрессованными деталями при

давлении напрессовки свыше 20 МПа.

Таблица 33-Диаметры валов, радиусы галтелей и размеры фасок.

Таблица 34-Значения [σ ]cm, МПа для шпоночных соединений.

Таблица 35-Посадки радиальных шарико и ролико-подшипников классов 0 и 6.

Таблица 36-Посадки в зависимости от регулирования колец