Конструирование вала

На рисунке 4.3а представлена конструкция вала, выполненная в следующей последовательности :

1. От оси вала 1 тонкими линиями 2 откладываем "гладкий" диаметр d = 40 мм.

2. Редуктор КЦ должен иметь симметричный корпус относительно оси 3 быстро-ходного (входного) вала конической шестерни z_1Б. Точка пересечения осей 1 и 3 – вершина О_К делительных конусов.

3. На расстоянии 0,5d_e2 = 125 мм проводим линии 4. Из вершины О_К радиусами R_e = 110,35 мм на линиях 4 делаем засечки и из вершины О_К проводим в них образующие 5 делительных конусов. По линиям 5 откладываем ширину венца b = 36 мм.

4. В виде обстановки тонкими линиями строим делительный контур 6 конической шестерни z_1Б.

5. Расстояние с от О_К до торца ступицы колеса z_2Б :

с = 0,5d_e1 - bsind₁ = 0,5×62,5 – 36sin14,036243⁰ = 22,5 мм.

По формуле (3.4) длина ступицы l_СТ' = (0,8...1,5) 40 = 32...60 мм.

Планируя соединение "колесо z_2Б – вал" с натягом из условия l_СТ / d = 1, принимаем l_СТ1 = 40 мм.

6. Зазоры между торцами зубьев, торцами ступицы и внутренней стенкой корпуса (линии 7) D = 10 мм (определены ранее, до расчета валов по рекомендациям для корпусных деталей). Тогда длина "О_К – линия 7" справа будет равна : с + l_СТ1 + D = 22,5 + 40 + 10 =

= 72,5 мм.

7. Соблюдая условие симметрии, влево от точки О_К откладываем 72,5 мм (левая линия 7), от линии 7 – зазор D = 10 мм и ширину шестерни z_1Т b₁ = 63 мм. Получим длину слева 10 + 63 = 73 мм. Разность 72,5 – 73 = - 0,5 мм означает, что z_1Т заходит за точку О_К вправо на 0,5 мм. Расстояние между торцами z_1Т и z_2Б К = с – 0,5 = 22 мм. Втулка (или

Рисунок 4.3 – Конструкция (а) и расчетная схема (б) вала

буртик) длиной К – это компенсатор, регулирующий симметрию корпуса редуктора КЦ.

Длина ступицы колеса z_2Т l_СТ2' = (0,8...1,5) 56 = 44...82,5 мм, принимаем l_СТ2 = b₂ =

= 56 мм. Проводим линию 8 через середину z_1Т (0,5b₁), от нее откладываем 0,5 l_СТ2 = 28 мм в обе стороны. Проверяем условие зазора S ³ D между торцами соседних колес z_2Б и z_2Т :

S = 0,5 (b₁ + l_СТ2) + К = 0,5 (63 + 56) + 22 = 25,5 мм > D = 10 мм. Условие соседства колес выполняется.

8. Предварительно для опор вала назначаем роликовые конические ПК легкой серии по ГОСТ 27365–87 [1, c.422] : 7208А, d x D x T = 40 x 80 x 20 мм, В = 18 мм, e = 0,37. Схема установки – "враспор". Размеры В и Т откладываем от линии 7. Тогда конструк-тивная длина вала получается равной :l_В' = 2 (В + D) + b₁ + К + l_СТ1 = 2 (18 + 10) + 63 + 22 +40 = 181 мм.

9. Рекомендации по разработке конструкции других валов передач приведены в [1, c.42].

5 ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ СОЕДИНЕНИЙ ВАЛ – СТУПИЦА