 |
Расчет нагрузки валов редуктора
|
|
|
|
Редукторные валы испытывают два вида деформации — изгиб и кручение. Деформация кручения на валах возникает под действием вращающих моментов, приложенных со стороны двигателя и рабочей машины. Деформация изгиба валов вызывается силами в зубчатом зацеплении закрытой передачи и консольными силами со стороны открытых передач и муфт.
Определение сил в зацеплении закрытых передач
В проектируемом приводе конструируем цилиндрический косозубый редуктор с углом наклона зуба β =13,93055°. Угол зацепления примем α =20°. За точку приложения сил принимаем полюс зацепления в средней плоскости колеса.
Определим значения сил в зацеплении закрытой цилиндрической косозубой передачи, Н.
Окружная сила на колесе:
Окружная сила на шестерне:
=1135;
Радиальная сила на колесе:
Радиальная сила на шестерне:
= 426;
Осевая сила на колесе:
= 
282;
Осевая сила на шестерне:
= 282;
Где величины, входящие в формулы для определения сил: Т2 –вращающий момент на тихоходном валу редуктора,Н; d2 –делительный диаметр колеса цилиндрической передачи, мм; β – угол наклона зубьев цилиндрического колеса; α – угол зацепления.
Полученные значения сил в зацеплении закрытой передачи занесем в таблицу 6.1.
Таблица 6.1. Силы в зацеплении закрытой передачи
| Вид передачи | Силы в зацеплении | Значение силы, Н | |
| На шестерне | На колесе | ||
| Цилиндрическая косозубая | Окружная |  =1135
| 
|
| Радиальная |  =426
| 
| |
| Осевая |  = 282
|  = 282
|
Определение консольных сил
В проектируемом приводе конструируется открытая зубчатая цилиндрическая передача с прямыми зубьями определяющие консольную нагрузку на выходные концы валов. Кроме того, консольная нагрузка вызывается муфтой, соединяющей двигатель с редуктором.
|
|
|
Определим значения консольных сил от муфты на быстроходном валу, Н:
= 225 … 1098 = 882;
Фактическое значение 
определим после выбора муфты при разработке чертежа общего вида привода, примем 
882 Н.
Окружная сила цилиндрической прямозубой передачи на колесе:
где Т2 – вращающий момент на приводном валу рабочей машины.
Окружная сила цилиндрической прямозубой передачи на шестерне:
=1996 Н;
Радиальная сила цилиндрической прямозубой передачи на колесе: 
H;
Радиальная сила цилиндрической прямозубой передачи на шестерне:
= 726 H;
Полученные значения консольных сил занесем в таблицу 6.2.
Таблица 6.2. Консольные силы.
| Вид открытой передачи | Характер направления силы по направлению | Значение силы, Н | |
| На шестерне | На колесе | ||
| Цилиндрическая прямозубая | Окружная |  =1996
|  = 1996
|
| Радиальная |  =726
|  =  = 726
| |
| Муфта | « | На быстроходном валу | |
|
Силовая схема нагружения валов редуктора
Выполняем силовую схему. Силовая схема нагружения валов имеет целью определение направления сил в зацеплении редукторной пары, консольных сил со стороны открытых передач и муфты, реакций в подшипниках, а также направление вращающих моментов и угловых скоростей валов.
Таблица 6.1 Силовые и кинематические параметры.
| Параметр | Колесо | Шестерня |
| Ft, Н | ||
| Fr, Н | ||
| Fa, Н | ||
| Fм, Н | ||
| Ft оп, Н | ||
| Fr оп, Н | ||
| Т, Н∙м | 77.2 | 20.3 |
 , с-1
| 37.5 |
РАЗРАБОТКА ЧЕРТЕЖА ОБЩЕГО ВИДА РЕДУКТОРА
Основными критериями работоспособности проектируемых редукторных валов являются прочность и выносливость. Они испытывают сложную дефордмацию – совместное действие кручения, изгиба и растяжения (сжатия). Но так как напряжения в валах от растяжения небольшие в сравнении с напряжениями от кручения и изгиба, то их обычно не учитывают.
Расчет редукторных валов производится в два этапа: 1-й – проектный (приближенный) расчет валов на чистое кручение; 2-й – проверочный (уточненный) расчет валов на прочность по напряжениям изгиба и кручения.
|
|
|
Выбор материала валов
В проектируемом редукторе применим термически обработанную среднеуглеродистую сталь 45, одинаковую для быстроходного и тихоходного вала.
|
|
|
