Сечение б-б
d = 30 мм; b х h =10 х 8 мм ; t1 = 5 мм.
Концентрация напряжения обусловлена наличием шпоночной канавки:
K = 1,59 (табл. П.3.26),
= 0,8 (табл. П.3.29),
K = 1,49 (табл. П.3.26),
= 0,69 (табл. П.3.29).
Изгибающий момент (х1 = 50 мм), М4 = 118680 Нмм.
МБ-Б = M4x1 / l3 = 11868050 / 64 = 92719 Н·мм.
Wиз.нетто= d 3/32 – bt1(d – t1)2 / 2 d = 3,14303/32 – 105(35 – 5)2/(2 30) = 1899 мм3.
Амплитуда нормальных напряжений изгиба:
v = МБ-Б / Wнетто = 118680 / 1899 = 62,5 МПа.
Момент сопротивления кручению сечения нетто:
W = Wк.нетто = d 3 / 32 – bt1(d – t1)2 / 2 d =
= 3,14353 / 16 – 105(35 – 5)2 / (235) = 7772 мм3.
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
= m = T2 / 2 W = 157600 /(27772) = 10,14 МПа.
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
S=-1
/ (K
/
v
+
m
) =
.
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
S
= -1/
(K
/
v
+
m)
S
=
.
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечений Б-Б:
S
= S
S
/ (S2
+ S2
)1/2 =
.
Сведем результаты проверки в таблицу.
Сечение |
А-А |
К-К |
Л-Л |
Б-Б |
Коэффициенты запаса |
3,06 |
2,32 |
2,55 |
1,88 |
Во всех сечениях S S =1,5.
13. Посадки зубчатого колеса, шкива, полумуфты, подшипников
В соответствии с рекомендациями [2, с.263] назначаем:
– посадку зубчатого колеса на вал Н7/p6;
– посадку шкива на вал Н7/h6;
– посадку полумуфты на вал Н7/p6.
В редукторе используем подшипники класса точности 0 [3, c. 179 – 182].
Предельные отклонения размеров посадочных поверхностей подшипников регламентированы ГОСТ 520-89. Посадки подшипников отличаются от обычных расположением и величинами полей допусков на посадочные поверхности колец.
С учетом вида нагружения колец назначаем следующие посадки:
– наружные кольца подшипников качения в корпусе K7/l0;
– внутренние кольца подшипников качения на валу L0/k6 [3, c. 179 – 182].
14. Смазочные системы и устройства. Выбор сорта масла
Для смазки зубчатых колес выбираем способ смазывания погружением зубчатых колес в масло, залитое в картер редуктора. Данный способ используют при окружных скоростях менее 15 м/с. Уровень масла в картере редуктора должен обеспечить погружение венца колеса на глубину до двух высот зубьев, но не менее 10 мм [3, c. 223].
Объем масляной ванны принимают таким, чтобы обеспечить отвод выделяющейся в зацеплении теплоты к стенкам корпуса. Для одноступенчатых цилиндрических редукторов объем масляной ванны рекомендуется принимать таким, чтобы на 1 кВт мощности приходилось 0,35…0,7 л масла [3, c. 224].
В спроектированном редукторе доступ масляных брызг к подшипникам качения затруднен и смазку подшипников масляными брызгами осуществить нельзя. Поэтому полость подшипника отделяем от внутренней части корпуса мазеудерживающим кольцом (рис. 10, поз. 5). Свободное пространство внутри подшипникового узла заполняем на 1/3 объема пластичной мазью. Для подачи в подшипниковую полость смазочного материала без снятия крышки используем пресс-масленки (рис. 10, поз. 52).
Для наблюдения за уровнем масла в картере редуктора используем жезловый маслоуказатель (рис. 10, поз. 13).
Во время работы в связи с нагревом воздуха и масла повышается давление внутри редуктора. Это приводит к выбрасыванию масляного тумана из корпуса через уплотнения и стыки. Чтобы избежать этого, внутреннюю полость корпуса сообщают с внешней средой установкой отдушины (рис. 10, поз. 1) в верхней части корпуса.
При работе передачи масло постепенно загрязняется продуктами износа. С течением времени оно стареет, свойства его ухудшаются. Поэтому масло, налитое в корпус редуктора, периодически меняют. Отработанное масло нужно слить таким образом, чтобы не производить разборку механизмов привода. Для этой цели в нижней части корпуса редуктора предусматриваем сливное отверстие, закрываемое пробкой (рис. 10, поз. 15).
В соответствии с рекомендациями [2, c. 253] при имеющих место в нашем случае контактных напряжениях н = 411,8 МПа и скорости V = 1,0 мс рекомендуемая вязкость масла 34·10-6 м2/с. Принимаем масло индустриальное И-40А по ГОСТ 20799-75 [2, c. 253].