4.11 Расчёт шпоночного соединения

Выбираем материал для шпонок

Сталь 45: а_Т=350 МПа.

Диаметры валов: d_Н1=30 мм; d_f1 =140.8 мм; d_Н2=52 мм; d_f2=284.8 мм.

где d_Н1 – диаметр консольного участка, быстроходного вала, мм;

d_Н2 - диаметр консольного участка, тихоходного вала, мм;

d_f1 – диаметр впадин для червяка, мм;

d_f2 - диаметр впадин для червячного колеса, мм.

Размеры шпонки на d_Н1=30 мм: b_* h=8_* 7, t₁=4 мм; t₂=3,3 мм; Фаска 0,25_* 45⁰;

Размеры шпонки на d_Н2=52 мм: b_* h=16_* 10, t₁=6 мм; t₂=4,3 мм; Фаска 0,4_* 45⁰;

Размеры шпонки на d_f2=284.8 мм: b_* h=28_* 16, t₁=10 мм; t₂=6,4 мм; Фаска 0,6_* 45⁰.

Допускаемое напряжение

[а_см]=а_Т/[S], (4.79)

где а_Т=350 МПа;

[S] – коэффициент запаса прочности, [S]=2,5.

[а_см]=350/2,5=140 МПа.

Рабочая длина шпонки

L_Р=(2∙Т∙10³)/(d(h-t₁)[а_см]), (4.80)

где Т – момент инерции соответствующего вала, Н∙м;

d – диаметр соответствующего вала, мм;

t₁ – глубина паза, мм;

[а_см] – допускаемое напряжение, МПа.

Длина шпонки

L=L_Р+b, (4.81)

где L_Р - рабочая длина шпонки, мм;

b – ширина шпонки, мм.

L_Р(dн1)=(2∙80∙10³)/(30∙(7-4)∙140)=29,1 мм,

L=12.7+8=20.7 мм.

Выбираем из стандартных размеров шпонок, по ГОСТу, L=25 мм.

L_Р(dН2) =(2∙1168∙10³)/(52∙(10-6)∙140)=50,8 мм,

L=80+16=96 мм.

Выбираем из стандартных размеров шпонок, по ГОСТу, L=100 мм.

L_Р(df2)=(2∙1168∙10³)/(284.8∙(16-10)∙140)=9.7 мм,

L=9.7+28=31.7 мм.

Выбираем из стандартных размеров шпонок, по ГОСТу, L=32 мм.

Примерное обозначение шпонок: Шпонка 8_*7_* 25 ГОСТ 23360-78;

Шпонка 16_*10_* 100 ГОСТ 23360-78;

Шпонка 28_*16_* 32 ГОСТ 23360-78.

4.12 Подбор масла

Объём масла

V=(0,5-0,7)P_ред, (4.82)

где P_ред – мощность редуктора, кВт.

V=0,6∙5.075=3.045 л.

Марку масла подбираем по справочным данным исходя из P_ред: Марка (Индустриальное ГОСТ 20799-75^*) И-20А, t_зас=-15⁰С, v=24-27 м²/с (вязкость).

4.13 Корпусные детали редуктора

Толщина стенки корпуса и крышки δ, δ₁

δ=0,04∙а+2≥8, (4.83)

где а – межосевое расстояние, мм.

δ=0,04∙232+2=11,28≥8 мм.

δ₁=0,032∙а+2≥8, (4.84)

δ₁=0,032∙232+2=9,4≥8 мм.

Толщина верхнего пояса корпуса

b₁=1,5∙δ₁, (4.85)

b₁=1,5∙9,4=14,1 мм.

Толщина нижнего пояса крышки корпуса

b=1,5∙δ, (4.86)

где δ - толщина стенки корпуса, мм.

b=1,5∙11,28=16,92 мм.

Толщина рёбер корпуса

m=(0,85-1)∙δ, (4.87)

где δ - толщина стенки корпуса, мм.

m=1∙11,28=11,28 мм.

Толщина ребер крышки

m₁=(0,85-1) ∙ δ₁,

m₁=1∙9,4=9,4 мм.

Диаметр фундаментальных болтов

d₁=(0,03-0,036)а+12, (4.88)

где а – межосевое расстояние, мм.

d₁=0,03∙232+12=18,96=19 мм.

Диаметр болтов у подшипников

d₂=(0,7-0,75)d₁, (4.89)

где d₁ - диаметр фундаментальных болтов, мм.

d₂=0,75∙19=14,25=15 мм.

Диаметры болтов соединяющих основание корпуса с крышкой

d₃=(0,5-0,6)d₁, (4.90)

где d₁ - диаметр болтов у подшипников, мм.

d₃=0,55∙19=10,45=11 мм.