Первый этап эскизной компоновки

Первый этап эскизной компоновки выполняется с целью определения расстояний между сечениями валов, в которых приложена нагрузка, и сечениями, контактирующими с опорами.

Эскизную компоновку рекомендуется выполнять в масштабе 1:1 на миллиметровой бумаге. Достаточно сделать одну проекцию - разрез по плоскости, в которой лежат оси валов. Последовательность выполнения первого этапа изложена в работах [1 - 4].

Подбор и проверка шпонок

Для соединения вала с деталями, передающими кручение, часто используют призматические шпонки.

Рассмотрим пример. Пусть нужно установить шпонку на промежуточном вале под коническим колесом. Выбираем призматическую шпонку по диаметру d_L1 = 70 мм по ГОСТ 23360-78 (рис. 1) [5,с. 20]. Размеры шпонки: ширина b=20мм, высота h = 12 мм, глубина паза вала t₁ = 7,5 мм, глубина паза втулки t₂=5,8 мм. Длину шпонки L_шп назначают из стандартного ряда таким образом, чтобы она была на 5 - 10 мм меньше длины ступицы колеса L_ст, L_шп = L _ст - (5 - 10). Длину ступицы принимают [5, ñ.30] в зависимости от диаметра d вала под ступицей: для цилиндрической передачи L_ст = (1-1,5) · d; для конической передачи L_ст = (1-1,2) · d.

Длина шпонки L_шп’ = L_ст - (5 - 10) =    75 – 12 = 63. Выбираем L_шп = 63. Шпонка 20 х 12 х 63 по ГОСТ 23360 – 78.

Напряжение смятия узких граней шпонки не должно превышать допускаемого

[s]_см = 100 МПа, т.е.

s _см = 2 · Т · 10 ³ / d · L_p · (h – t₁) £ [s] _см

где Т - крутящий момент, передаваемый валом, Нм; d - диаметр вала в месте установки шпонки (в нашем примере d = d _{L 2} = 70 мм; L _р= L_шп - b = 70-20=50

s_см = 99,2 МПа £ [s] _см

На промежучочном валу - шпонка 20x12x70 ГОСТ 23360-78.

Конструктивные размеры зубчатых колес.

Размеры элементов зубчатых колес определяем по рекомендациям, приведенным в работах [1,3 - 5].

Силы в зубчатых прердачах.

Для определения направлений сил в зубчатых передачах и угловых скоростей в данный момент времени следует воспользоваться показанным на рис. 2 направлением окружной скорости ленты (на кинематической схеме колеса условно раздвинуты). Привод реверсивный, в случае изменения направления вращения в конической передаче окружные усилия F_t1 и F_t2 и в цилиндрической передаче окружные усилия F_t3 и F_t4 и осевые усилия F_а3 и F _а4 поменяют направления на противоположные.