Проектный расчет вала

Диаметры валов редуктора определяют из условия прочности на кручение

                                                                       (4.1)

где Т_б - крутящий момент на валу, Нм;

- допускаемое напряжение кручения, ;

Согласно рекомендаций [4,5,6] формулу (4.1) преобразуют, т.е.[1]:

     d = (7 - 8) √Т_б = (7 – 8) √280 = 45,8 – 52,3 мм;

Если быстроходный вал соединяется с валом электродвигателя, то применяем формулу [1]:

     d = (0,8-1,2)·d_э,                                                (4.1,a)

Остальные диаметры вала определяются из следующих зависимостей:

     dп ≥ d +2t,                                                        (4.2)

     d_Бп ≥ dп +3r,                                                    (4.3)

где T_Б – крутящий момент на быстроходном валу, Нм;

   d, dп, d_Бп – диаметры отдельных участков вала, мм; 

   t – высота буртика, мм;

   r – координата фаски подшипника, мм.

Высоту буртика t и координату фаски подшипника r принимают в зависимости от диаметра d посадочной поверхности [2].

d = (0,8-1,2) · 60= 48...72мм. Назначаем d =60мм.

Полученное значение подставляем в выражение (4.2),

 dп ≥ 60 + 2·4 = 68 мм. Конструктивно назначаем dп = 80 мм.

Полученное значение подставляем в выражение (6.3)

d_Бп ≥ 80 + 3·4 = 92мм. Назначаем d_Бп = 92 мм.

Конструирование промежуточного вала

Выбор материала и термообработки

Для изготовления промежуточного вала назначаем сталь 12ХН3А, термообработка - улучшение, цементация и закалка ТВЧ. Твердость поверхности 56-63НRC, сердцевины 300-400HB. Предел прочности σ_в = 1600МПа, σ_т = 800МПа [3].

Проектный расчет вала

Диаметры различных участков вала определяют по формулам[1,2]:

,                                                            (4.4)

,                                                             (4.5)

                                                                          (4.6)

,                                                                 (4.7)

где Tпр - крутящий момент на промежуточном валу, Нм;

    dn, dбп, dк, dбк – диаметры отдельных участков вала, мм.

Подставляя крутящий момент Tпр =15917 Нм в выражение (6.4) получим

   d_к ≥ (5 - 6) ³√15917 = 150,9 – 176,1мм.

Конструктивно назначаем d_к = 180 мм.

   мм. Назначаем d_бк = 192мм.

   мм. Назначаем d_п = 170мм.

Диаметр вала под червячное колесо назначаем конструктивно d_к=220мм.

Конструирование тихоходного вала

Выбор материала и термообработки

Для изготовления тихоходного вала назначаем сталь 12ХН3А, термообработка - улучшение, цементация и закалка ТВЧ. Твердость поверхности 56 - 63НRC, сердцевины 300-400HB. Предел прочности σ_в = 1600МПа, σ_т = 800МПа [3].