10. Второй этап компоновки редуктора

Второй этап компоновки (рис. 8) имеет целью конструктивно оформить зубчатые колеса, валы, корпус, подшипниковые узлы и подготовить данные для проверки прочности валов.

Рис. 8. Второй этап компоновки редуктора

Конструирование узла ведущего вала

1. Торцы мазеудерживающих колес должны выступать внутрь корпуса на 1…2 мм относительно внутренней стенки. Тогда эти кольца будут выполнять одновременно роль маслоотбрасывающих колец. Для уменьшения числа ступеней вала кольца устанавливаем на тот же диаметр, что и подшипники (диаметр 25 мм).

2. Переход вала диаметром 25 мм к присоединительному концу диаметром 20 мм выполняют на расстоянии 10…15 мм от торца крышки подшипника так, чтобы ступица муфты не задевала за головки болтов крепления крышки.

Длина присоединительного конца вала диаметром 20 мм определяется длиной ступицы муфты (60 мм).

Конструирование узла ведомого вала

1. Для фиксации зубчатого колеса в осевом направлении предусматриваем утолщение вала с одной стороны и установку распорной втулки – с другой. Место перехода вала от 50 мм к 45 мм смещаем на 2…3 мм внутрь распорной втулки с тем, чтобы гарантировать прижатие мазеудерживающего кольца к торцу втулки.

Переход от 45 мм к 40 мм смещаем на 2…3 мм внутрь подшипника с тем , чтобы гарантировать прижатие кольца к внутреннему кольцу подшипника. Это кольцо – между внутренним кольцом подшипника и ступицей звездочки – не допускает касания ступицы и сепаратора подшипника.

2. От осевого перемещения звездочка фиксируется на валу торцовым креплением. Шайба прижимается к торцу ступицы одним или двумя винтами. Следует обязательно предусмотреть зазор между торцом вала и шайбой в 2…3 мм для натяга.

На ведущем и ведомом валах применяем шпонки призматические со скругленными торцами по ГОСТ 23360-78. Вычерчиваем шпонки, принимая их длины на 5…10 мм меньше длин ступиц.

11. Проверка прочности шпоночных соединений

Размеры шпонок, пазов и длины шпонок определяем по табл. П.3.18. Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.

Напряжения смятия и условие прочности по формуле

_см  2Т / [d (h – t₁) (l – b )]   _см .

Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице  _см  = 100…120 МПа.

Ведущий вал

d =16 мм; b х h =5 х 5 мм ; t₁ = 3 мм (табл. П.3.18);

длина шпонки l = 50 мм при длине ступицы полумуфты МУВП 60 мм, табл. П.3.30), момент на ведущем валу Т₁ = 31,5 Н·м.

_см  2Т₁[d h – t₁l – b = = 43,8 МПа   _см  = 100 МПа

материал полумуфт МУВП – чугун марки СЧ20.

Ведомый вал

Проверяем шпонку на прочность под звездочкой:

d = 30 мм; b х h =10 х 8 мм ; t₁ = 5 мм (табл. П.3.18),

длина шпонки l = 45мм  при длине ступицы звездочки 50 мм, момент на ведомом валу Т₂ = 157,6 Н·м.

_см  2Т₂  [d h – t₁ l –b = = 100,0 МПа =  _см  =100 МПа.

Проверяем шпонку под зубчатым колесом:

d = 40 мм; b х h =12 х 8 мм; t₁= 5 мм (табл. П.3.18),

длина шпонки l = 40 мм при длине ступицы колеса, равной ширине колеса 45 мм, момент на ведомом валу Т₂ = 157,6 Н·м.

s_см @ 2Т₂ / [d (h – t₁) (l – b) = = 40,2 МПа < [ s_см ] = 100 МПа.