18.4.1.        Предварительный расчет валов

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

 МПа

· при определении диаметра промежуточного вала (для двухступенчатых редукторов) и первого промежуточного вала (для трехступенчатых редукторов)

 МПа

· при определении диаметра второго промежуточного вала (для трехступенчатых редукторов)

 МПа

Диаметр 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.

Снимок

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