![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
8 Проверка шпоночных соединений на прочность
Для закрепления
на валах зубчатых колес и муфт , применены
призматические шпонки, выполненные по
ГОСТ 23360 /СТ СЭВ 189-75/. Материал шпонок -
чистотянутая сталь 45 для шпонок с
пределом прочности
.
Так как высота и ширина призматических шпонок выбираются по стандартам, расчет сводится к проверке размеров по допускаемым напряжениям при принятой длине или на основании допускаемых напряжений находится ее длина.
Рабочая длина шпонки определяется по формуле:
(48)
где
- крутящий момент на валу, Н∙м;
- допускаемое
напряжение смятия при стальной ступице
- диаметр вала, мм
- высота шпонки, мм
- длина шпонки, мм
- ширина шпонки,
мм
8.1 Шпонка под звездочку ведомую цепной передачи на быстроходном валу
Выбираем шпонку
для диаметра
с крутящим моментом
,
для которой
,
,
.
.
Принимаем: Шпонка
ГОСТ
23360-78
8.2 Шпонка под колесо ведомое на валу тихоходном
Выбираем шпонку
для диаметра
с крутящим моментом
,
для которой
,
,
.
Определяем минимальную длину:
.
Принимаем: Шпонка
ГОСТ
23360-78
8.3 Шпонка под колесо зубчатой открытой передачи на тихоходном валу
Выбираем шпонку
для диаметра
с крутящим моментом
,
для которой
,
,
.
Определяем минимальную длину:
.
Принимаем: Шпонка
ГОСТ 23360-78
9 Расчет валов на сопротивление усталости
9.1 Потенциально слабым сечением вала является сечение в месте подшипника месте расположения шпоночного паза.
9.2 Суммарный изгибающий момент
9.3 Подбор шпонки
По выбранному сечению принимаем шпонку призматическую с
Размерами 12х8х35 ГОСТ 23360-78.
;
.
9.4 Определим осевой и полярный моменты сопротивления в сечении в учетом шпоночного паза
(49)
(50)
9.5 Определим напряжения изгиба в сечении
;
(51)
9.6 Определяем напряжения кручения в сечении
(52)
9.7 Определяем коэффициенты снижения выносливости в сечении.
Зубчатое колесо напрессовано на вал и шпонку по посадке с гарантированным натягом; определим коэффициент нормальных напряжений.
и
- масштабные факторы;
;
(53)
- коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности при высоте микронеровностей; =0,92.
9.8 Определяем коэффициент запаса усталостной прочности по нормальным напряжениям изгиба
(54)
9.9 Определяем коэффициент запаса усталостной прочности по касательным напряжениям кручения
(55)
- коэффициент,
характеризующий чувствительность
материала вала к ассиметрии цикла
измерения напряжений;
9.10 Определяем суммарный коэффициент запаса усталостной прочности в сечении вала
;
(56)
где
- требуемый коэффициент запаса усталостной
прочности;
Расчетный коэффициент запаса прочности в пределах нормы, следовательно выбранная конструкция вала подходит.
10 Выбор посадок
10.1 Единая система допусков и посадок – ЕСДП регламентирована стандартами СЭВ и в основном соответствует требованиям Международной организации по стандартизации – ИСО.
Посадки основных деталей передач.
- зубчатые колеса
и зубчатые муфты на валы;
- зубчатые колеса
при частом демонтаже;
- стаканы под
подшипники качения в корпус; распорные
втулки;
- распорные кольца;
сальники.
Отклонение вала k6 – внутренние кольца подшипников на валы.
Отклонение отверстия H7 – наружные кольца подшипников качения в корпусе. Для подшипников качения указаны отклонения валов и отверстий, а не обозначение полей допусков соединений, потому что подшипники являются готовыми изделиями, идущими на сборку без дополнительной обработки.
10.2 Назначение параметров шероховатости поверхностей деталей машин.
-
Поверхности отверстий из-под сверла,
зенковок, фасок. Нерабочие поверхности.
Посадочные нетрущиеся поверхности
изделий не выше 12-го квалитета.
-
Точно прилегающие поверхности. Отверстия
после черновой развертки. Поверхности
под шабрение. Посадочные нетрущиеся
поверхности изделий не выше 8-го квалитета.
-
Отверстия в неподвижных соединениях
всех квалитетов точности. Отверстия в
трущихся соединениях 11-го и 12-го
квалитетов. Боковые поверхности зубьев
зубчатых колес 8-й и 9-й степени точности.
-
Отверстия в трущихся соединениях 6-8-го
квалитетов. Отверстия под подшипники
качения. Поверхности валов в трущихся
соединениях 11-го и 12-го квалитетов.
Боковые поверхности зубьев зубчатых
колес 7-й степени точности.
-
Поверхности валов в трущихся соединениях
6-го и 7-го квалитетов. Боковые поверхности
зубьев зубчатых колес 7-й и 6-й степеней
точности.
-
Поверхности валов в трущихся соединениях
6-го и 7-го квалитетов. Боковые поверхности
зубьев зубчатых колес 7-й и 6-й степеней
точности для более ответственных поверхностей. Поверхности валов под подшипники качения.
11 Смазка и сборка редуктора
11.1
Сборка редуктора
Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку производят в соответствии с чертежом общего вида редуктора, начиная с узлов валов:
- на быстроходный вал насаживают маслоудерживающие кольца и подшипники, предварительно нагретые в масле до 80-100С.
- в тихоходный вал закладывают шпонку и напрессовывают зубчатое колесо, а затем надевают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и устанавливают подшипники, нагретые предварительно в масле.
Сборку редуктора производят в соответствии со сборочным чертежом.
Для обеспечения допуска расположения и формы посадочных отверстий под подшипники, при изготовлении крышку быстроходной ступени устанавливают на штифты и производят расточку посадочных отверстий под подшипники. Аналогично поступают при установке крышки редуктора.
Сборка редуктора осуществляется в следующей последовательности: на быстроходном валу с левой и правой стороны насаживаем мазеудерживающие кольца, подшипники. Устанавливаем собранный вал в посадочные места корпуса редуктора и закрываем выходные концы валов крышками, затем с помощью шпоночного соединения закрепляем шкив.
Сборку тихоходного вала выполняют следующим образом: закрепляют зубчатые колесо, с левой и правой стороны насаживаем мазеудерживающие кольца, подшипники, всё это устанавливается в посадочные места редуктора, и концы валов закрываем крышками. Затем с помощью шпоночного соединения закрепляем полумуфту.
Закрываем собранный редуктор крышкой, центрирование которой осуществляем при помощи двух штифтов. В соответствующие отверстия устанавливаем болты, на них навинчиваем гайки и затягиваем их.
Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и маслоуказатель. Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой; закрепляют крышку болтами. Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями. Для транспортировки редуктор отсоединяют от электродвигателя, снимая муфту. Затем с помощью подъемника транспортируют в нужное место. При этом обязательно нужно пользоваться (во избежание несчастных случаев) предусмотренными для этого в крышке редуктора транспортировочными отверстиями.