9.Подбор и проверка шпонок

Проверка шпонок ведется по напряжению смятия ([1], с. 265):

где F_t – окружная сила;

А_см – площадь смятия;

[σ] _см=190 Н/мм² – допускаемое напряжение на смятие ([2], с. 266),

T – момент передаваемый соответствующим валом,

d – диаметр вала под шпонкой,

ℓ_р – рабочая длинна шпонки,

t₁ - глубина паза вала.

Шпонка под шкив ременной передачи

По диаметру вала d=35 мм выбираем шпонку ([2], c. 449, табл. К42): b=10 мм; h = 8 мм, t₁=5 мм, длина ℓ=22 мм.

Шпонка под колесо

По диаметру вала d=50 мм выбираем шпонку ([1], c. 449, табл. К42):b= 16 h =10 мм, t₁=6 мм, длина ℓ=50 мм.

l_р=l-b=50-16=34 мм

Шпонка под муфту

По диаметру вала d=65 мм выбираем шпонку ([1], c. 449, табл. К42):

b=20 мм; h = 12 мм, t₁=7,5 мм, длина ℓ=70 мм.

l_р=l-b=70-20=50 мм

10. Проверочный расчет валов на усталостную и статическую прочность

Материал валов Сталь 45

предел прочности σ_B=600 МПа,

пределы текучести σ_T =320 МПа,

пределы усталости σ_-1=260МПа,

коэффициент к осимметрии цикла ψ =0,1.

10.1 Быстроходный вал

Сечение А: d=40 мм. Концентратор напряжения – посадка подшипника на вал с натягом

а) нормальные напряжения ([1], c. 269)

б) касательные напряжения ([1], c. 269)

в) коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений ([1], c. 271)

K_σ и K_τ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений

K_d – коэффициент влияния абсолютного размера поперечного сечения

По таблице 11.2 [1] с 272 (посадка с натягом) выбираем ;

K_F – коэффициент влияния шероховатости по таблице 11.4 [1] с 272 K_F=1,05

г) пределы выносливости в расчётном сечении вала ([1], c. 273)

д) коэффициент запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям ([1], c. 273)

е) общий коэффициент запаса прочности

10.2 Тихоходный вал

1 ) Опасное сечение под колесом, концентратор напряжений – шпоночный паз и посадка с натягом. d=63 мм.

а) нормальные напряжения ([1], c. 269)

б) касательные напряжения ([1], c. 269)

в) коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений ([1], c. 271)

K_σ и K_τ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений

K_d – коэффициент влияния абсолютного размера поперечного сечения

По таблице 11.2 [1] с 272 (посадка с натягом) выбираем ;

K_F – коэффициент влияния шероховатости по таблице 11.4 [1] с 272 K_F=1,05

г) пределы выносливости в расчётном сечении вала ([1], c. 273)

д) коэффициент запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям ([1], c. 273)

е) общий коэффициент запаса прочности

11. Проверочный рассчёт длин выходных ступеней быстроходного и тихоходного валов.

Быстроходный вал. Рассчитываем длину ступицы шкива ([1], c. 175, табл. 10.2)

мм,

Тихоходный вал. Выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту (ГОСТ 21425-93). Назначаем длину ступени =63 мм ([1], c. 423, табл. К 21).

12. Смазка и смазочные устройства

Смазку выбирают в зависимости от окружной скорости и контактного давления в зацеплении. Чем выше эти критерии тем выше должна быть вязкость масла. В нашем случае выбираем по ГОСТ 17479.4-87 марку масла для редуктора: И-Г-А-68 ([1], с. 255, табл. 10.29). Объем масляной ванны составляет 2,08л, уровень масла составляет 55мм. Контроль уровня масла производится круглым маслоуказателем. Слив масла предусмотрен с помощью сливного отверстия в основании корпуса редуктора, закрываемого пробкой с цилиндрической резьбой.