Ведущий вал. Под свободный (присоединительный) конец вала выбираем диаметр вала: 40 мм.

dв ³ = 37, 552 мм.

Под свободный (присоединительный) конец вала выбираем диаметр вала: …40 мм.

Под 2-й элемент (подшипник) выбираем диаметр вала: ……………………… 45 мм.

Под 3-й элемент (подшипник) выбираем диаметр вала: ……………………… 45 мм.

Под 4-й элемент (ведущий) выбираем диаметр вала: ………………………… 38 мм.

Выходной вал

dв ³ = 54, 215 мм.

Под 1-й элемент (подшипник) выбираем диаметр вала: ………………………60 мм.

Под 2-й элемент (ведомый) выбираем диаметр вала: ………………………… 63 мм.

Под 3-й элемент (подшипник) выбираем диаметр вала: ………………………60 мм.

Под свободный (присоединительный) конец вала выбираем диаметр вала: …55 мм.

Диаметры участков валов назначаем исходя из конструктивных соображений.

4 Конструктивные размеры шестерен и колёс

Коническая шестерня передачи

Коническая шестерня 1-й передачи выполнена заодно с валом.

Коническое колесо передачи

Диаметр ступицы: dступ= (1, 5...1, 8) xdвала= 1, 5 x63 = 94, 5 мм. = 94 мм.

Длина ступицы: Lступ= (1, 2...1, 4) xdвала= 1, 2 x63 = 75, 6 мм = 76 мм.

Толщина обода: dо= (3...4) xmn= 3 x2, 85 = 8, 55 мм = 9 мм.

где mn= 2, 85 мм - модуль нормальный.

Толщина диска: С = (0, 1...0, 17) xRe= 0, 1 x118, 077 = 11, 808 мм = 12 мм.

где Re= 118, 077 мм - внешнее конусное расстояние.

Диаметр центровой окружности:

DC отв.= 0, 5 x(Doбода+ dступ.) = 0, 5 x(0 + 94) = 47 мм = 125 мм

где Doбода= 0 мм - внутренний диаметр обода.

Проверка прочности шпоночных соединений

Колесо зубчатой конической передачи

Для данного элемента подбираем две шпонки, расположенные под углом 180oдруг к другу.

Шпонки призматические со скруглёнными торцами 18x11. Размеры сечений шпонки и пазов и длины шпонок по ГОСТ 23360-78 (см. табл. 8, 9[1]).

Материал шпонки - сталь 45 нормализованная.

Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8.22[1].

sсм= 59, 695 МПа £ [sсм]

где Т = 782236, 733 Нxмм - момент на валу;

dвала= 63 мм - диаметр вала;

h = 11 мм - высота шпонки;

b = 18 мм - ширина шпонки;

l = 70 мм - длина шпонки;

t1 = 7 мм - глубина паза вала.

Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке и при стальной ступице [sсм] = 75 МПа.

Проверим шпонку на срез по формуле 8.24[1].

tср= 13, 265 МПа £ [tср]

Допускаемые напряжения среза при стальной ступице:

[tср] = 0, 6 x[sсм] = 0, 6 x75 = 45 МПа.

Все условия прочности выполнены.

Выбор сорта масла

Смазывание элементов передач редуктора производится окунанием нижних элементов в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение элемента передачи примерно на 10-20 мм.

Объём масляной ванны V определяется из расчёта 0, 25 дм3масла на 1 кВт передаваемой мощности:

V = 0, 25 x12, 406 = 3, 102 дм3.

По таблице 10.8[1] устанавливаем вязкость масла.

При контактных напряжениях sH= 1239, 205 МПа и скорости v = 1, 445 м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна 70 x10-6м/с2.

По таблице 10.10[1] принимаем масло цилиндровое 52 (по ГОСТ 20799-75*).

Выбираем для подшипников качения пластичную смазку УТ-1 по ГОСТ 1957-73 (см. табл. 9.14[1]).

Камеры подшипников заполняются данной смазкой и периодически пополняются ей.

Заключение

В ходе решения поставленной передо мной задачей, была освоена методика выбора элементов привода, получены навыки проектирования, позволяющие обеспечить необходимый технический уровень, надежность и долгий срок службы механизма.

По результатам расчета на контактную выносливость действующие напряжения в зацеплении меньше допускаемых напряжений.

По результатам расчета по напряжениям изгиба действующие напряжения изгиба меньше допускаемых напряжений.

Расчет вала показал, что запас прочности больше допускаемого.