Шестерня может быть выполнена с валом как одна деталь (вал – шестерня), если выполняется следующее условие

, (81)

где – диаметр окружности впадин шестерни (рисунок 10). Расчет этого размера проводился в пункте 7.1;

– диаметр буртика (рисунок 10). Рассчитан в пункте 10.

Для рассматриваемого примера мм. А мм. Условие (81) выполняется, следовательно, быстроходный вал изготавливается, как вал – шестерня. В противном случае шестерня делается насадной на вал.

В зависимости от соотношения размеров и возможны четыре варианта изготовления вала – шестерни, показанные на рисунке 12. Величина выхода фрезы L_ф зависит от модуля зацепления m и внешнего диаметра фрезы D_ф (таблица 15) и определяется графически.

 

Таблица 15 – Внешний диаметр фрезы D_ф, мм

Модуль зацепления m, мм	2…2,25	2,5…2,75	3…3,75	4…4,5
Степень точности		Dф, мм
8 … 10

 

Переход между двумя смежными ступенями вала разных диаметров в одноступенчатых редукторах чаще всего выполняется в виде канавки (рисунок 13), размеры которой в зависимости от диаметра вала приведены в таблице 16.

 

Таблица 16 – Размеры канавок, мм

Диаметр вала d	Св. 20 … до 50	Св. 50 … до 100	Свыше 100
Ширина канавки b	3,0	5,0	8,0
Высота канавки h	0,25	0,5	0,5
Радиус перехода r	1,0	1,6	2,0

 

Длины выходных участков валов выбираются на 1,0…1,2 мм короче длины ступицы насаживаемой детали.

 

 

 

Рисунок 12 – Конструкции вала-шестерни

 

 

Рисунок 13 – Канавки

 

 

Рисунок 14 – Соотношение размеров подшипника

 

 

Предварительный выбор подшипников

 

В редукторах применяют в основном подшипники качения. Выбор типа подшипника зависит от нагрузок, действующих на вал. Если действуют только радиальные силы, то применяются радиальные шарикоподшипники (таблица Б. 5). Выбор его типоразмера зависит от диаметра вала под подшипник. Посадочный диаметр подшипника для быстроходного вала d = d_П1, для тихоходного вала – d = d_П2. Выбор подшипников для валов редуктора удобно свести в таблицу. Для рассматриваемого примера в механических передачах возникают только радиальные силы, и нет осевых сил (зубчатая цилиндрическая передача – прямозубая). Поэтому применяем радиальные шарикоподшипники (таблица Б. 5), параметры которых сведем в таблицу 17. В курсовой работе можно выбирать подшипники средней серии для быстроходного вала, а для тихоходного – легкой серии.

 

Таблица 17 – Выбор радиальных шарикоподшипников

Наименование вала	Обозначение подшипника	Размеры, мм	Грузоподъемность, кН
d	D	B	R	С	С0
Быстроходный						29,1	14,6
Тихоходный						32,0	17,8

 

На чертежах общего вида с одной стороны оси вала подшипники показываются в разрезе (рисунок 14). Размеры внутренних элементов подшипника связаны с его габаритными размерами, приведенными в таблице 17. Диаметр окружности, проходящей через центр тел качения , мм, определяется по формуле

. (82)