Конструирование валов редуктора

Сконструируем быстроходный (ведущий) вал редуктора.

Выбираем материал вала. Материал вала — сталь 45.

С учётом рекомендаций на стр. 53 [3], выбираем наиболее применяемую конструкцию подшипниковых узлов: один радиальный подшипник с короткими роликами, который воспринимает только радиальную нагрузку, и два сопряжённых друг с другом однорядных конических роликоподшипника, которые воспринимают осевые и радиальные нагрузки.

Принимаем следующие значения диаметров валов:

диаметр выходного конца вала. Проверим вал на минимальный требуемый диаметр сечения:

, (1.21)

где (с учётом рекомендаций на стр. 81 [5]) — допускаемое напряжение на кручение.

Прочность вала обеспечена.

Остальные диаметры участков вала получаем последовательным увеличением или уменьшением предыдущего диаметра на 2…5 мм.

диаметр вала под шпонки; ;

диаметр вала под подшипники качения;

диаметр буртика радиального подшипника ;

диаметр вала под манжету: ;

диаметр резьбового участка ;

диаметр вала в месте посадки шестерни.

Расчёт и выбор подшипников

Выбираем подшипники для быстроходного (ведущего) вала с учётом того, что диаметр вала под подшипники качения .

Из таблицы 7.9 [5], согласно ГОСТ-333−79 выбираем один подшипник конический однорядный роликовый с обозначением 7210. Из таблицы 7.7 [5], согласно ГОСТ-8328−75 выбираем два радиальных подшипника с короткими роликами с обозначением 2210.

Расчёт и выбор шпонок

Т.к. высота и ширина призматических шпонок выбираются по стандартам, то расчет шпоночных соединений сведем к нахождению длины шпонки на основании принятого допускаемого напряжения.

Выберем две призматичные шпонки для быстроходного вала по ГОСТ 23 360–78, с учётом того, что; .

Принимаем длину первой шпонки под вал с диаметром. Тогда .

Принимаем длину второй шпонки под вал с диаметром. Тогда .

Выбираем материал шпонки — сталь 45, следовательно допускаемое напряжение на смятие [у] _см = 60 МПа.

Проверим две шпонки по условию прочности на смятие:

В обоих случаях расчетное напряжение меньше допускаемого, следовательно, прочность соединений обеспечивается.