Произведем ориентировочный расчет входного, промежуточного и выходного валов по формулам таблица 4.3.1 [1.]
4.1. Расчет ведущего вала (быстроходного)
4.1.1. Допускаемое напряжение на кручение:
[tк] = 20 МПа (по рекомендациям 20…40 МПа) [1].
4.1.2. Диаметр ведущего вала:
расчетное значение диаметра вала по [1]
где - крутящий момент, равный вращающему моменту на валах, нм
округляем значение диаметра по ГОСТ до 20 мм.
4.1.3. Диаметр под уплотнение и под подшипник:
dп21 = dп22 =d2+2 ×t = 20+2,2 ×2 = 24,4 мм;
Здесь (по таблице из [1]) t = 2,2 мм, r = 2 мм, f = 1.
Значения dп1 должны быть кратны 5, поэтому принимаем dп1 =25 мм
lп1 = lп3=1,5 dп1=1,5 25=40 мм.
lп3=В подшипник - определяется графически.
4.1.4. Диаметр вала цилиндрической части :
dб2 = dп + 3,2 r5 =25+3,2 2,2=32,07 мм, принимаем dб2 =34 мм. l б- определяется по эскизной компоновке.
Расстояние между опорами вала примем равным диаметру колеса, то есть примерно 150 мм.
4.1.5. Длина входного конца вала по [3]:
lвх=(1,2…1,5) d2 =1,4 20=28 мм.
4.2. Расчет ведомого (тихоходного) вала
4.2.1. Допускаемое напряжение на кручение:
[t ] к = 20 Н/мм
4.2.2. Диаметр выходного конца ведомого вала :
Принимаем d4 = 45 мм.
4.2.3. Диаметр под уплотнение и под подшипник:
dп41=dп42=d4+2 ×t=45+2 ×2,8=50,6мм=50мм. Здесь (по таблице [1] t =2 .5 мм, r = 2,5 мм,
lп41 = lп42=1,5 dп41=1,5 50=75 мм.
lп43=В подшипник - определяется графически.
4.2.4. Диаметр буртика вала:
dб = dп + 14 = 50 + 14 = 69 мм
4.2.5. Диаметр вала в месте посадки цилиндр колеса:
dб4 = dп + 3,2 r5 =50+3,2 3=59,6 мм, принимаем dб4 =60 мм
4.2.6. Длина цилиндрической части колеса:
Lк = dв = 69 мм
4.2.7. Длина ступицы цилиндр колеса и ее диаметр:
lст = (1,2......1,8)dк= 1,5dк =1,5 45 =67 мм
dст = (1,6......1,8)dк = 1,78dк =1,8 45 = 95 мм
4.2.8. Длина выходного конца вала:
l = 1,0 d4 = 1,0 45 = 45 мм
4.3.1. Расчет промежуточного вала
4.3.2. Диаметр вала :
округляем значение диаметра по ГОСТ до 30 мм., отсюда имеем
диаметр под подшипник:
dп21 = dп22 =d3 = 30 мм;
lп31 = lп32=1,5 dп1=1,5 30=45 мм.
lп3=В подшипник - определяется графически.
4.3.3. Диаметр вала цилиндрической части :
dб3 = dп3 + 3,2 r5 =30+3,2 2,0=36,4мм.=38мм.
4.4. Подбор подшипников.
4.4.1. Подбор подшипников для быстроходного вала.
Для быстроходного вала по рекомендациям для конической передачи по [1] примем предварительно подшипники роликовые конические 7205 легкой серии. Схема установки подшипников – враспор. Из таблицы П11 [1] выписываем: d = 25 мм, D = 52 мм, Т = 16,5 мм, e = 0,36 . Расстояние между заплечиками вала по компоновочной схеме lст.=50 мм Тогда расстояние между широкими торцами наружных колец подшипников:
lП = lст + 2Т = 50 + 2×16.5 = 83 (мм)
Смещение точки приложения радиальной реакции от торца подшипника:
Искомое расстояние lб равно:
lб = lП – 2а = 83 - 2×10» 63 (мм)
4.4.2. Подбор подшипников для промежуточного вала.
Для промежуточного вала так же примем подшипники роликовые конические 7206 легкой серии. Схема установки подшипников – враспор. Из таблицы П11 выписываем: d = 30 мм, D = 62 мм, Т = 21,5 мм, e = 0,365 . Расстояние между заплечиками вала по компоновочной схеме l б = 95 мм Тогда расстояние между широкими торцами наружных колец подшипников:
lП = lб + 2Т = 95+2×21.5 =138 (мм)
Смещение точки приложения радиальной реакции от торца подшипника:
l3 равно:
l3 = lП – 2а = 138- 2×19,6 » 98 (мм)
4.4.3. Подбор подшипников для тихоходного вала.
Для тихоходного вала примем подшипники роликовые радиальные 2209 средний серии. Схема установки подшипников – с одной фиксирующей опорой. Из таблицы П10 выписываем: d = 45 мм, D = 85 мм, В = 19 мм. Расстояние между заплечиками вала по компоновочной схеме l7 = 95 мм