Ориентировочный расчёт валов, страница 5

6. Для выравнивания нагрузки между сателлитами проектируют плавающее солнечное колесо с зубчатой муфтой. На быстроходном валу и на колесе нарезают венцы муфты, которые входят во внутреннее зацепление с корпусом муфты. Делительный диаметр венцов муфты принимают dм = 1,5dбх, корректируя его в соответствии с формулой dм = mмzм, наружный диаметр муфты Dм = dм + 7mм. Ширина венцов муфты bм = (0,2…0,3) dм, длина муфты lм = (0,8…1) dм. Модуль зубьев муфты может быть равен модулю колёс: mм = m.

7. Назначают зазор между наружным диаметром муфты Dм и внутренним диаметром пустотелого вала водила D7 = mм (dвд.в Dм  + 2D7), наружный диаметр вала водила (под подшипником) принимают  dвд.н = 1,25 dвд.в и округляют по стандартам для подшипников.

8. Конструктивно принимают радиальные подшипники водила лёгкой серии с зазорами до торца оси водила D1; измеряют расстояние Lh между серединами подшипников.

9. Назначают радиальные подшипники быстроходного вала солнечного колеса с зазором до муфты D1 и расстоянием между их серединами L1 = dбх.

10. Длину  консолей  назначают по рекомендациям (183) и (184).

19. ПРИБЛИЖЁННЫЙ РАСЧЁТ ВАЛОВ РЕДУКТОРА

Данная методика даёт более достоверные результаты, чем ориентировочный расчёт, так как диаметр вала определяют из расчёта на сложное напряженное состояние при действии крутящего и изгибающего моментов. В данном разделе исходными данными расчёта являются: силы, действующие на колёса, шкивы, звёздочки и т.д., расстояния между линиями действия всех сил, диаметры колёс.

Рис. 36. Аксонометрическая проекция колёс редуктора

Неправильное приложение действующих нагрузок — типичная ошибка при разработке расчётной схемы. Весьма полезна аксонометрическая схема нагружения валов. На рис. 36 представлена схема двухступенчатого цилиндрического редуктора, на быстроходном валу которого расположен шкив ремённой передачи. На шкив действует нагрузка  Fr от натяжения ремней. Тихоходный вал редуктора нагружен силой Fот цепной передачи. При составлении схем необходимо помнить правила.

1.На колёса и другие детали действуют сосредоточенные нагрузки, которые заменяют сосредоточенными  силами и прикладывают посередине их ширины.

2.Точку приложения сил находят по кинематической схеме привода и схеме нагружения валов. Обратить внимание на точки приложения сил в червячно-цилиндрическом редукторе.

3.На шестерню и колесо действуют силы, равные по модулю, но противоположно направленные.

4.Радиальные силы Frв зацеплении всегда направлены от точки контакта по радиусу к оси вала.

5.Окружные силы Ftсоздают вращающие (крутящие) моменты и направлены: на шестерне — против направления вращения, на колесе — по направлению вращения.

6.Осевые силы Fa1 и Fa2на промежуточном валу направляют в противоположные стороны с целью снижения осевой нагрузки на подшипники. В этом случае шестерня и колесо будут иметь одинаковые направления зубьев (оба левые или правые) в редукторах, выполненных по развёрнутой схеме (рис. 30). В соосных редукторах (рис. 31) они имеют разные направления. 

7.Сила, действующая на валы ременной передачи Fr, направлена по межосевой линии в сторону другого шкива. Электродвигатель с ведущим шкивом, закреплённым на его валу, располагают так, чтобы уменьшить площадь, занимаемую приводом. Аналогично компонуют цепную и открытую зубчатую передачу.

8.При угловом расположении открытых передач действующие нагрузки раскладывают по двум направлениям, соответствующим расчётным плоскостям.

9.В планетарных редукторах на валы солнечного колеса и водила действует неуравновешенная нагрузка Fпл(см. п. 12.4).

Этапы приближённого расчёта валов.

А. Выполнение эскизной компоновки редуктора.

Б. Составление расчётных схем сил, действующих на вал в двух взаимноперпендикулярных плоскостях.

В. Определение реакций опор R в двух плоскостях, радиальных Fr и осевых Fa нагрузок на подшипники.

Г. Построение эпюр изгибающих моментов M в двух плоскостях и эпюры крутящих моментов T.

Д. Определение приведенного момента в расчётном (опасном) сечении:

                                              (190)