Предварительный расчет проводится для определения ориентировочных значений диаметров, необходимых для выполнения эскиза вала и последующего основного расчета. Расчет проводится из условия прочности на кручение, а деформация изгиба учитывается занижением допускаемых касательных напряжений. Диаметр выходного конца вала (рис. 18.2) определяется из следующего условия:
, (18.1)
где 
или 
– диаметр выходного конца вала, мм, 
– крутящий момент на валу, Н·мм; 
– допускаемое касательное напряжение при кручении, МПа.
Допускаемое касательное напряжение выбирается по следующим рекомендациям:
|
· при определении диаметров входных и выходных концов валов |
|
|
· при определении диаметра промежуточного вала (для двухступенчатых редукторов) и первого промежуточного вала (для трехступенчатых редукторов) |
|
|
· при определении диаметра второго промежуточного вала (для трехступенчатых редукторов) |
|
МПа
МПа
МПаДиаметр выходного конца вала (d или ) должен быть согласован со стандартными значениями [26]:
· для цилиндрического конца вала по табл. 18.2;
· для конического конца вала по табл. 18.3.
Рис. 18.2. Схема вала
Таблица 18.2 Размеры концов валов цилиндрических (ГОСТ 12080-66) в мм
|
d |
l |
r |
c |
d |
l |
r |
c |
|
16; 18 |
28 |
1,0 |
0,6 |
40; 45 |
82 |
2,0 |
1,6 |
|
20; 22 |
36 |
1,6 |
1,0 |
50; 55 |
82 |
2,5 |
2,0 |
|
25; 28 |
42 |
1,6 |
1,0 |
60; 70 |
105 |
2,5 |
2,0 |
|
32; 36 |
58 |
2,0 |
1,6 |
80; 90 |
136 |
3,0 |
2,5 |
Таблица 18.3 Размеры концов валов цилиндрических с конусностью 1:10 (ГОСТ 12081-72) в мм
|
|
|
|
b |
h |
|
|
|
|
|
|
||
|
длинные |
короткие |
длинные |
короткие |
|||||||||
|
16 |
40 |
28 |
28 |
16 |
3 |
3 |
1,8 |
1,6 |
M10x1,25 |
M4 |
6,0 |
8,0 |
|
18 |
40 |
28 |
28 |
16 |
4 |
4 |
2,5 |
1,8 |
M10x1,25 |
M5 |
6,0 |
8,0 |
|
20; 22 |
50 |
36 |
36 |
22 |
4 |
4 |
2,5 |
1,8 |
M12x1,25 |
M6 |
6,5 |
8,8 |
|
25; 28 |
60 |
42 |
42 |
24 |
5 |
5 |
3,0 |
2,3 |
M16x1,5 |
M8 |
9,0 |
10,7 |
|
32; 36 |
80 |
58 |
58 |
36 |
6 |
6 |
3,5 |
2,8 |
M20x1,5 |
M10 |
11,0 |
13,0 |
|
40 |
110 |
82 |
82 |
54 |
10 |
8 |
5,0 |
3,3 |
M24x2 |
M12 |
14,0 |
16,3 |
|
45; 50; 56 |
110 |
82 |
82 |
54 |
12 |
8 |
5,0 |
3,3 |
M30x2 |
M16 |
21,0 |
23,5 |
|
63 |
140 |
105 |
105 |
70 |
16 |
10 |
6,0 |
4,3 |
M42x3 |
M20 |
23,5 |
26,5 |
|
70 |
140 |
105 |
105 |
70 |
18 |
11 |
7,0 |
4,4 |
M48x3 |
M24 |
26,0 |
29,3 |
|
80 |
170 |
130 |
130 |
90 |
20 |
12 |
7,5 |
4,9 |
M56x4 |
M30 |
32,0 |
35,9 |
|
90; 95 |
170 |
130 |
130 |
90 |
22 |
14 |
9,0 |
5,4 |
M64x4 |
M30 |
32,0 |
35,9 |
При соединении вала двигателя и быстроходного вала редуктора с помощью приводной муфты диаметр вала редуктора (
) должен находиться в интервале значений:
,
где 
– диаметр вала двигателя.
Диаметры других участков вала (см. рис. 18.2) определяют по формулам:
· диаметр вала под внутреннее кольцо подшипника
;
· диаметр буртика под внутреннее кольцо подшипника
;
· диаметр вала под ступицу зубчатого колеса
.
Значения диаметров участков вала округляют до стандартных значений (прил. А, табл. А1), а диаметр вала под подшипник согласуют с диаметром внутреннего кольца подшипника.
Диаметры участков промежуточного вала (в миллиметрах) определяют по следующим формулам:
· диаметр вала под зубчатое колесо по формуле (18.1);
· диаметр буртика под зубчатое колесо
;
· диаметр вала под внутреннее кольцо подшипника
или 
;
· диаметр буртика под внутреннее кольцо подшипника
.
Значения t, r и f, мм, приведены в табл. 18.4.
Таблица 18.4 Значения параметров вала
|
d |
|
|
r |
f |
|
17…22 |
3,0 |
1,5 |
1,5 |
1,0 |
|
24…30 |
3,5 |
1,8 |
2,0 |
1,0 |
|
32…38 |
3,5 |
2,0 |
2,5 |
1,2 |
|
40…44 |
3,5 |
2,3 |
2,5 |
1,2 |
|
45…50 |
4,0 |
2,3 |
3,0 |
1,6 |
|
52…58 |
4,5 |
2,5 |
3,0 |
2,0 |
|
60…65 |
4,6 |
2,7 |
3,5 |
2,0 |
|
67…75 |
5,1 |
2,7 |
3,5 |
2,5 |
|
80…85 |
5,6 |
2,7 |
4,0 |
2,5 |
|
90…75 |
5,6 |
2,9 |
4,0 |
3,0 |
