14. Расчет шпоночных соединений

Для передачи вращающего момента с вала на деталь или наоборот чаще всего применяют призматические шпонки по ГОСТ 23360-79 со скругленными концами. Стандарт предусматривает для каждого диаметра вала определенные размеры поперечного сечения шпонки. На концевых конических участках валов поперечные размеры шпонок известны. Допускаемые напряжения на смятие при стальной ступице .

Шпоночное соединение показано на рис. 34 , параметры приложение 14.

Рис. 34. Параметры вала с шпонкой

призматической

Расчет шпонок производится по крутящему моменту вала, на котором она устанавливается. Длинна шпонки определяется

.

Полная длина шпонки l = l_р + b.

где b, h, t₁, t₂ – поперечные размеры шпонок выбираются по таблице 28.

Таблица 28

Размеры шпонок в зависимости от диаметра вала

Диаметр вала d	Сечение шпонки		Глубина паза		Длина l
	b	h	вала t1	ступицы t2
Свыше 12 до 17	5	5	3	2,3	10...56
Свыше 17 до 22	6	6	3,5	2,8	14...70
Свыше 22 до 30	8	7	4	3,3	18...90
Свыше 30 до 38	10	8	5	3,3	22...110

Окончание табл. 28

Диаметр вала d	Сечение шпонки		Глубина паза		Длина l
	b	h	вала t1	ступицы t2
Свыше 38 до 44	12	8	5	3,3	28...140
Свыше 44 до 50	14	9	5,5	3,8	36...160
Свыше 50 до 58	16	10	6	4,3	45...180
Свыше 58 до 65	18	11	7	4,4	50...20
Свыше 65 до 75	20	12	7,5	4,9	56...220
Свыше 75 до 85	22	14	9	5,4	63...250
Свыше 85 до 95	25	14	9	5,4	70...280

17. Конструирование элементов корпуса редуктора

К корпусным относят детали, обеспечивающие взаимное расположение деталей узла и воспринимающие основные силы, действующие в машине. Корпусные детали обычно имеют довольно сложную форму, поэтому их получают (в большинстве случаев) методом литья. Для изготовления литых корпусных деталей широко используются чугун (например СЧ15). Для удобства сборки корпус выполняют разъемным. Плоскость разъема проходит через оси валов. Нижнюю часть называют корпусом, верхнюю – крышкой корпуса.

Для редукторов толщину стенки, отвечающую требованиям технологии литья, необходимой прочности и жесткости корпуса, вычисляют по формуле:

,

где Т₂ – вращающий момент на выходном валу, Нм.

Зазор между корпусом и размещенных в нем деталей:

,

где L – расстояние между внешними поверхностями деталей передач.

Расстояние между дном корпуса и поверхностью колеса b₀  3а

Погрешности при изготовлении моделей приводят к несовпадению внешних контуров крышки и корпуса. Несовпадение станет незаметным, если крышку корпуса выполнить с напуском, данные занести в таблицу 33.

Таблица 33

f = 0,5  = b = 1,5  = l = 2

Конструктивное оформление приливов для подшипниковых гнезд.

Приливы, в которых располагаются подшипники, конструктивно оформляют диаметр прилива принимают:

где D₂ – диаметр фланца крышки подшипника

Длину l_п подшипниковых гнезд определяют конструктивно из условия размещения комплекта подшипника с крышкой:

.

Длину подшипниковых гнезд согласуют также с шириной фланца, необходимой для размещения головки винта, соединяющего крышку с корпусом

,

где – диаметр винтов крепления крышки с корпусом

Крепление крышки редуктора к корпусу (рис. 39).

Винт с цилиндрической головкой и шестигранным углублением “ под ключ” класса прочности не менее 6.6. Винт заворачивается в резьбовое отверстие в корпусе. Высоту h₁ прилива определяют графически, исходя из условия размещения головки винта на плоской опорной поверхности вне кольцевого прилива под подшипник большего диаметра. Размеры гнезда под головку винта принимаем.

Рис. 39. Болтовое или винтовое соединение крышки к корпусу.

Фиксирование крышки относительно корпуса. Крышку фиксируют относительно корпуса штифтами. Штифты предотвращают взаимное смещение корпусных деталей при растачивании отверстий, обеспечивают точное расположение их при повторных сборках. Диаметры штифтов:

.

Принимаем d_шт по ГОСТ 9464 – 79. Обычно применяют два конических штифта, которые устанавливают по диагонали на срезах фланца.

Конструктивное оформление опорной части корпуса. Места крепления корпуса к раме располагают на возможно большем (но в пределах габарита корпуса) расстоянии друг от друга и оформляют в виде ниш, расположенных по углам корпуса.

d_ф ≈ 1,25d

h₀= 2,5(d_ф +)

Диаметр цековки под головку болта D_ц = 2 d_ф. Глубина цековки 1 мм. Диаметр отверстия под болт d₀.

Оформление проушин. Для подъема и транспортировки крышки корпуса и редуктора в сборе применяют проушины, отливая их заодно с крышкой. Проушина выполненная в виде ребра с отверстием.

Конструкция люка.

Люк в верхней части крышки редуктора используют не только для залива масла, но и для контроля правильности зацепления и внешнего осмотра зубчатых колес. Размеры его принимают по возможности большими, форму – прямоугольной. Люк закрывают крышкой. При единичном и мелкосерийном производстве применят простейшую конструкцию крышки из стального листа, толщиной _к = 3....4 мм. Под крышкой располагают уплотняющую головку из прокладочного картона толщиной 1 мм или технической резины толщиной 2 мм. Крышки крепят винтами диаметром d_з ≈ . Принимаем винт по ГОСТ 1491-80.