Ориентировочный расчёт и эскизная компоновка валов

Ориентировочный расчёт валов

Из условия прочности на кручение определяется диаметр выходного вала dв, мм по формуле (6.1.1):

, (6.1.1)

где [τ]к – допускаемое напряжение кручения для материала вала. Для ведущего вала [τ]к1 = 30 Н/мм 2. Подставим значения в формулу (6.1.1) и получим:

мм

Полученное значение dв1 округляю до ближайшего большего значения по ГОСТ 514 – 77 из ряда Rа 20 по табл. 6.1 стр. 25 и принимаю dв1 = 20 мм.

Для ведомого вала принимаю [τ]к2 = 25 Н/мм 2 и подставив в формулу (6.1.1) значения, получаем:

мм

Округляю значение dв2 до ближайшего большего значения по ГОСТ 514 – 77 по табл. 6.1 стр. 25 из ряда Rа 40.

Принимаю dв2 = 32 мм.

Эскизная компоновка валов

Ведущий вал

Ведущий вал изображён на рис. 6.2.1.1.

Для увеличения жёсткости и прочности вала его изготавливают заодно с шестерней.

Диаметр вала ведущего dв1 = 20 мм.

Диаметр вала по манжетное уплотнение d1́ = dв1 + (1…3) = 20 + 2 = 22 мм.

Диаметр вала под подшипник d1́ ́ = d1́ + (2…5) = 22 + 3 = 25 мм.

Диаметр вала около шестерни d1́ ́ ́ = d1́ ́ + (5…10) = 25 + 5 = 30 мм.

Длина выходного конца вала l1 = 1,8·dв1 = 1,8·20 = 36 мм.

Длина участка под уплотнение l1́ = 1,5·Тнаиб1,

где Тнаиб1 – ширина подшипника. В зависимости от d1́́ ́ ориентировочно назначаю радиально – упорные роликовые подшипники средней серии.

Из каталога П.1.1 стр.132 – 135 выбираю Тнаиб1.

№7305 D1 = 62 мм Тнаиб1 = 18,25 мм

l1́ = 1,5·18,25 = 27,3 мм, принимаем l1́ = 28 мм.

Длина посадочного конца под подшипник l1́ ́ = Тнаиб1 = 18 мм.

Расстояние от торца подшипника до торца шестерни l1́ ́ ́ = 12 мм.

Расчётные размеры а1 = 2·(l1́ + l1́ ́ - а1́) + в1

где а1́ - расстояние от точек приложения реакции до наружных торцов подшипников.

, (6.2.1)

где е – коэффициент осевого нагружения

е = 1,5·t

e = 0,374

a1́ = 15

a1 = 2·(18 + 10 - 15) + 55 = 85 мм.

Рис. 6.2.1.1 Ведущий вал

Ведомый вал

Рис. 6.2.2.1 Ведомый вал

Ведомый вал изображён на рис. 6.2.2.1.

Диаметр ведомого вала dв2 = 32 мм.

Диаметр вала под манжетное уплотнение d2́ = dв2 + (1…4) = 32 + 3 = 35 мм.

Диаметр вала под подшипник d2́ ́ = d2́ + (2…6) = 35 + 5 = 40 мм.

Диаметр вала под зубчатое колесо d2́ ́ ́ = d2́ ́ + (5…10) = 45 мм.

Диаметр упорного буртика dб = d2́ ́ ́ + 10 = 45 + 10 = 55 мм.

Длина выходного конца вала l2 = 1,8·dв2 = 1,8·32 = 58 мм.

Участок вала под манжетное уплотнение l2́ = 1,5·Тнаиб2 = 30 мм,

где Тнаиб2 – ширина подшипника.

Поскольку условия работы опор ведомого вала легче, чем ведущего, то для опор ведомого вала предварительно назначаю радиально – упорные роликовые подшипники лёгкой серии. В зависимости от d2́ ́ по каталогу подбираю №7208.

D2 = 80 мм

Тнаиб2 = 19,75

Участок вала под подшипник l2́ ́ = Тнаиб2 = 20 мм.

Длина участка вала под зубчатое колесо l2́ ́ ́ = lcm2 + y

где lcm2 – длина ступицы колеса

lcm2 = (1,3…1,5)·d2́ ́ ́ = 1,31·45 = 59 мм

у – зазор между торцом подшипника и торцом колеса, назначается конструктивно у = 10 – 12 мм, принимаю у = 10 мм.

l2́ ́ = 59 + 10 = 69 мм

Длина упорного буртика lб = 10 – 12 мм, принимаю lб = 10 мм.

Другие статьи по теме

Токарные автоматы и полуавтоматы
Окружающий нас материальный мир един и вместе с тем много­образен. Опираясь на данные частных наук, научная философия изуча­ет наиболее общую структуру мира. С позиций научной философии реальный мир — это последовательность беско ...

Тепло-, гидро- и атомная энергетика в Запорожской области и её влияние на экологию края
Существует образное выражение, что мы живем в эпоху трех «Э»: экономика, энергетика, экология. При этом экология как наука и образ мышления привлекает все более и более пристальное внимание человечества. Экологию рассматрив ...