Проектировочный расчет быстроходного вала

Предварительное значение диаметра входного конца быстроходного вала

d¢ _В1 = (формула 15.1 [2]),

где [t_к] = 20…25 МПа ¾ пониженное допускаемое напряжение на кручение.

d¢ _В1=

Так как в задании предусмотрено согласование входного вала редуктора с валом электродвигателя с помощью муфты, то необходимо выбрать d_В1 в соответствии с размерами полумуфты.

Известно, что вращающий момент на быстроходном валу редуктора T₁ = 126, 4 Нм, диаметр вала электродвигателя d_дв = 48 мм.

В качестве соединительной муфты выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую ГОСТ 21424-75 (таблица 10.1 [3]).

Поскольку эта муфта допускает сочетание полумуфт разных типов и исполнений, то выбираем цилиндрическую форму входного конца быстроходного вала редуктора.

Определяем расчетный момент T_р = к× T₁, где к – коэффициент режима работы (для приводов конвейеров принимают к = 1, 1…1, 4).

Т_р = 1, 25 × 126, 4 = 158 Нм.

Окончательно выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую 710-45-I.1-48-I.1 ГОСТ 21424-75. При этом значение расчетного момента Т_р=158 Нм значительно меньше величины номинального вращающего момента 710 Нм, который может передавать муфта. Это обеспечит ее работу с запасом прочности. Чтобы чрезмерно не увеличивать размеры и вес быстроходного вала редуктора, примем диаметр его входного конца минимально возможным, т.е. увеличим его предварительное значение с d¢ _В1=30, 3 мм до d_В1=45 мм. По таблице 10.1 [3] принимаем длину входного участка быстроходного вала (для исполнения 1) l_В1=110 мм.

Диаметр вала в месте посадки подшипника d¢ _П1 = d_В1+2t_цил, где t_цил = 4 мм (таблица 8.3 [3]).

d¢ _П1=45+2× 4=53 мм. Значение d¢ _П1 округляет до числа, кратного 5: d_П1=55 мм.

Диаметр буртика подшипника

d¢ _БП1= d_П1 + 3r = 55 + 3 × 3 = 64 мм (величина r=3 мм взята из таблицы 8.3 [3]); принимаем d_БП1= 65 мм.

Длина посадочного участка вала под подшипник со стороны входного конца:

ℓ ¢ _П1» 1, 4 × d_П1 = 1, 4 × 55 = 77 мм. По таблице 1.1 [3] округляем ℓ _П1 до 80 мм.