Расчет быстроходной ступени. Проектный расчет валов. Расчет реакции опор тихоходного вала, страница 2

Быстроходный вал (входной - ведущий) имеет концевой участок для установки упругих полумуфт и участке, на которых нарезают зубья шестерни цилиндрических передач. Диаметр среднего участка определяем размером посадки на вал подшипника d_n. На среднем участке вала нарезают зубья шестерни цилиндрической зубчатой передачи. Вал изготовляют из стали 40 ХН с твёрдостью НВ 269…302. В местах нарезки зубьев шестерни вал подвергается термообработке HRC  269…302.

Ориентировочное значение диаметра входного конца вала редуктора определим только на кручение при пониженных допускаемых напряжениях [t]=15МПа.

Диаметр выходного конца определяем по формуле:

(58)

(59)

где Т_1б – вращательный момент на шестерне Т_1б =8,56 Н^.м

Округляем в большую сторону до стандартного значения d=15мм.

Диаметр посадки на вал подшипника

d_n=d+2t, где t=2мм

d_nб=15+2^.2=19 мм

Из рекомендованной средней серии выбираем подшипники радиальные однорядные №304 с внутренним диаметром d=20мм, внешним диаметром D=52мм, ширина B=15мм, r=2мм. Грузоподъёмность динамическая С=15,9 кН, статическая С₀=7,8кН.

Диаметр вала

d_бn= d_n+3,2r где   r- размер фаски подшипника.

d_бn= 19+3,2^.2=25,4мм

(58)

Округляем в ближайшую сторону до стандартного значения d_бn= 25мм

Схематичное изображение быстроходного вала:

Рис.7

2.7.2. Промежуточный вал

Промежуточный вал не имеет концевых участков. На нём нарезаны зубья шестерни тихоходной ступени. Рядом расположено зубчатое колесо быстроходной ступени.

(59)

Между подшипниками и колесом располагают дистанционную втулку на том же диаметре, что и подшипник. Втулка  втулка имеет Г-образное сечение. В качестве опор выбираем подшипники однорядные радиальные средней серии. Изготовляем вал из стали 40ХН, НВ 260…285. В месте нарезки зубьев тихоходной шестерни вал подвергается термообработке – улучшения и  закалки ТВЧ, HRC 42…90.Диаметр  под посадку на вал колёс определяется по формуле:

Где Т_2б – вращательный момент на колесе быстроходной ступени Т_2б=57,524 Н^.м.

Округляем до стандартного значения d_к=26мм.

Диаметр посадки  на вал подшипника

d_n= d_к-3,2^.r, где r – размер фаски подшипника, r =2мм

d_n=26-3,2^.2=19,6мм,  d_n=25мм (округление до стандартной величины)

Из рекомендуемой средней серии выбираем подшипник радиально- однорядный №305 с внутренним диаметром d=25мм, следовательно d_n=25мм.

Размер подшипника №305 d=25мм, D=62мм, b=17мм, r=2мм, С=22,5 кН, С₀=11,4кН.

Ширину торцов зубчатого венца колёс принимаем

S=2,5m+2

где  m- модуль зацепления.

S=2,5^.1+2=4,5мм

На торцах зубчатого венца выполняют фаску f=1мм, а_ф=45⁰. Острие кромки на углах обода притупляют фасками. Шероховатость посадочных поверхностей вала R£1.25, отверстия R_а=2,5.

D_sn=d_n+3,2r

d_sn=25+3,2^.2=34,6

Схематичное изображение промежуточного вала:

Рис.8

d_бп - диаметр среднего участка быстроходной ступени;

d_f1  - диаметр окружности впадин (шестерни);

d_к  - диаметр под посадку на вал колеса;

d_п  - диаметр посадки на вал подшипника;

d_бк - диаметр среднего  участка в месте посадки колеса.

	(58)

 

2.7.3. Тихоходный вал

Тихоходный вал (выходной ) имеет концевой участок для установки полумуфты, в средней части между подшипниковыми опорами размещено зубчатое колесо тихоходной ступени. В сопряжении  колеса с валом использована посадка с большим натягом. Подшипники установлены до упора в торцы вала. Между подшипниками и колесом располагаем дистанционные втулки. Вал исполняем гладким, с одним номинальным диаметром, что обеспечивает наибольшую жёсткость вала, лучшие условия посадки колёс и более низкую трудоёмкость изготовления. В сопряжении колеса с валом использована посадка с большим натягом. В качестве опор использованы радиально – упорные шарикоподшипники средней серии. Подшипники устанавливают по схеме «враспор». Необходимый осевой зазор обеспечиваем установкой набора тонких металлических прокладок под фланец привёртных крышек. Между подшипникам и колесом расположены дистанционные втулки.