Ведущий вал. Задание: рассчитать и спроектировать ведущий вал двухступенчатого коническо-цилиндрического редуктора

Задание: рассчитать и спроектировать ведущий вал двухступенчатого коническо-цилиндрического редуктора. Передача цилиндрическая прямозубая. Необходимые для расчета данные получены в предыдущих работах № 1 - 4.

Наименьший диаметр вала, передающий крутящий момент, определяем по формуле, мм: .

Принимаем, согласовывая с посадочным диаметром ведомого шкива, мм.

Диаметр под уплотнение крышки с отверстием, мм:

.

В качестве уплотнения выбираем резиновую армированную манжету (Манжета 1.1-17´32-1 ГОСТ 8752-79).

Наружный диаметр резьбы принимаем согласно табл. 6.6 - М20×1,5.

Диаметр под подшипник, мм: .

Предварительно выбираем радиально-упорные конические роликовые подшипники лёгкой серии (Подшипник 7205 ГОСТ 333-79). Схема установки подшипников – «врастяжку».

Диаметр под шестерню, мм: .

Принимаем мм.

Длину первой ступени под ведомый шкив принимают по длине ступицы шкива мм.

Длина второй ступени l₂ под уплотнение определяем по формуле, мм: ,

где d =5 мм - толщина торца крышки, h =7– ширина манжеты.

Длину резьбового участка l₃ принимаем мм.

Принимаем длину участка мм.

Длину участка под подшипники l₄ определяем из условия обеспечения необходимой жесткости подшипникого узла (рис. 6.7). Предварительно определим расстояния а₁ и а₂. а₁ – расстояние от торца внутреннего кольца подшипника до среднего делительного диаметра конической шестерни:

,

где d_с – расстояние смещения точки приложения реакции в подшипнике от широкого торца наружного кольца, мм:

.

.

В качестве расстояния а₂ принимаем большее из двух значений:

мм;

мм,

мм.

Принимаем мм.

Подбор и проверка шпонок. Из технологических соображений принимаем, что коническая шестерня изготовлена заодно с валом, то есть ведущий вал – вал-шестерня. Таким образом, требуется подобрать и проверить только шпонку на выходном конце вала.

Шпонка на выходном конце (под ведомым шкивом).

По диаметру вала d₁= 15 мм и длине ступицы звёздочки l_ст= 28 мм выбираем размеры шпонки и шпоночного паза: ширина шпонки b= 5 мм, высота шпонки h= 5 мм, глубина шпоночного паза на валу t₁= 3 мм, глубина шпоночного паза ступицы t₂= 2,3 мм, длину шпонки принимаем меньше длины ступицы, l= 22 мм.

Определяем рабочую длину шпонки, мм: .

Проверку шпонки проводим по напряжениям смятия, МПа:

где z=1 – число шпонок в рассматриваемом месте.

Прочность шпонки обеспечена.