Файл: Детали машин и основы конструирования.pdf

номерного нагружения зубьев (табл. 8.14).

Таблица 8.13

Основные параметры шкивов зубчато-ременных передач

где hш – высота зуба шкива, мм (табл. 8.13). Шаг по диаметру вершин зубьев tш, мм, равен

tш = πd0 . Z

Ширину обода шкива Bш, мм, определим по формуле

Bш = Bр + m

где Вр – ширина ремня, мм.

Толщину обода шкива δш, мм, определим по формуле

δш = 1,5m + 2 .

Если δш<6 мм, то δш=6 мм.

Для предотвращения осевого сползания ремня шкивы изготавливают с ребордами. При межосевом расстоянии a>8d1 и U<3 оба шкива выполняют с ребордами высотой a=m (для m≤7 мм) и a=8 мм (для m>7 мм) (рис.8.12). При меньших значениях a реборды выполняют на одном из шкивов, чаще меньшего диаметра.

Рис. 8.12. Конструкция шкива зубчато-ременной передачи с ребордами

9. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РАСЧЕТЫ И ЭСКИЗНАЯ РАЗРАБОТКА ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ РЕДУКТОРА

9.1. Проектный расчет валов

Валы предназначены для установки на них вращающихся деталей (зубчатых колес, шкивов, звездочек и т.д.) и передачи крутящего момента.

Конструкция валов в основном определяется деталями, которые на них размещаются, расположением и конструкцией подшипниковых узлов, видом уплотнений и технологическими требованиями.

Валы воспринимают напряжения, которые меняются циклично от совместного действия кручения и изгиба. На первоначальном этапе проектирования вала известен только крутящий момент, а изгибающий момент не может быть определен, т.к. неизвестно расстояние между опорами и действующими силами. Поэтому при проектировочном расчете вала определяется его диаметр по напряжению кручения, а влияние изгиба учитывается понижением допускаемого напряжения кручения.

Диаметр вала d, мм, в опасном сеченииопределяется по формуле

k

где Т − крутящий момент на рассматриваемом валу, Н·мм, [τк] − пониженные допускаемые напряжения кручения, Н/мм².

Для валов, изготавливаемых из сталей 35, 40, 45, 40Х, 40ХН, допускаемые напряжения принимаются:

−ведущего вала [τк] = (15−20) МПа;

−промежуточных валов в местах посадки колес и вала червяка

[τк] = (20−30) МПа;

−ведомого вала [τк] = (30−40) МПа.

При этом при выборе материала валов необходимо учитывать материал зубчатых колес. Для зубчатых колес с более высокой твердостью необходимо принимать материал с более высокой прочностью (с более высокими допускаемыми напряжениями [τк]).

Диаметры остальных участков вала назначают по конструктивным соображениям с учетом удобства посадки на вал подшипников качения, зубчатых колес и т.д. и необходимости фиксации этих деталей на валу в осевом направлении. Этим требованиям отвечают ступенча-

тые валы рис. 9.1.

Рис. 9.1. Конструкция ступенчатого вала

Полученные значения диаметров должны быть округлены по ГОСТ 6639 до ближайшего из ряда диаметров: 10; 10,5; 11; 11,5; 12; 13;

14; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 34; 36; 38; 40; 42;

48; 50; 52; 55; 60; 63; 65; 70; 75; 80; 85; 90; 100; 105; 110; 120 и т.д.

В конкретном случае некоторые участки могут отсутствовать, однако соотношение диаметров сохраняются (см. табл. 9.1).

Таблица 9.1

Определение диаметров участков вала

9.2. Предварительный выбор подшипников

Тип подшипников (радиальный, радиально-упорный, упорный) выбирается в зависимости от величины, направления и соотношения сил, действующих на опоры, характера нагрузок, частоты вращения вала и требуемого срока службы.

Рекомендации по выбору типа подшипников для редукторов общего назначения даны в таблице 9.2.

Примечание. 1. Предварительно принимаются подшипники средней серии.

2. Для радиально упорных подшипников принимать меньший угол (α) для меньшего отношения. 3. В червячных передачах при расстоянии между опорами червяка L > 3df (диаметр впадин червяка)рекомендуется одну опору выполнять фиксирующей с установкой радиально-упорных подшипников, а вторую «плавающей» с установкой радиального шарикового или роликового подшипника.

Для предварительно выбранного подшипника находят условное обозначение, диаметр наружного кольца, ширину, динамическую и статическую грузоподъемность выбранного подшипника.

9.3. Расчет и конструирование основных элементов редуктора

Корпус редуктора (рис. 9.2) предназначен для размещения в нем деталей передачи, обеспечения смазки, восприятия усилий, возникающих при работе, а также для предохранения деталей от повреждений и загрязнений.

Наиболее распространенным материалом для литых корпусов является серый чугун (например, СЧ15). Реже применяются стальные сваренные либо литые корпуса (в основном при высоких динамических нагрузках).

Редукторы общего назначения для удобства сборки и разборки конструируют разъемными. Плоскость разъема проходит, как правило, через оси валов параллельно плоскости основания. В этом случае каждый вал редуктора со всеми расположенными на нем деталей