5. Выбор и проверочный расчет шпоночных соединений

Задачей раздела является выбор стандартных призматических шпонок со скругленными концами и проверка их по напряжениям смятия узких боковых граней.

Критерий расчета – статическая прочность на смятие.

Выбираем стандартные призматические шпонки ГОСТ 23360-78 [2, с.56]:

1. На быстроходном валу под шкивом Шпонка 10x8x40

2. На промежуточном валу под колесом Шпонка 14x9x50

3. На тихоходном валу под колесом Шпонка 20x12x80

4. На тихоходном валу под муфтой Шпонка 16x10x70

Условие прочности

Выбираем равное =100 Н/мм² [1, с.170]. Для расчета фактических напряжений смятия составим расчетную схему.

Расчетная схема (i=1,2,3,4)

Рис. 5.1

Фактическое напряжение смятия определяется как

где – сила смятия, Н; – площадь сминаемой поверхности, ;

Сила смятия определяется по формуле

где - вращающий момент, Н мм; – диаметр вала, мм.

Площадь сминаемой поверхности равна

где - рабочая длина шпонки, мм; - высота шпонки, мм; – глубина паза вала, мм;

Тогда равно

Определим

Так как расчетное напряжения 100 Н/ Н/ ,то вносим изменения в конструкцию, устанавливаем шпонку Шпонка 14x9x63 и считаем фактическое напряжение по формуле :

Так как расчетное напряжения Н/ , то устанавливаем вторую шпонку Шпонка 20x12x80 ГОСТ 23360-78 на противоположной стороне вала.

Так как расчетное напряжения Н/ , то устанавливаем вторую шпонку Шпонка 16x10x70 ГОСТ 23360-78 на противоположной стороне вала.

Результаты всех расчетов сведем в таблицу 5.1

Таблица 5.1

№	Обозначение	,	Примечания
1	Шпонка 10x8x40		____________________________
2	Шпонка 14x9x50		вносим изменения в конструкцию, устанавливаем шпонку Шпонка 14x9x63 ГОСТ 23360-78
3	Шпонка 20x12x80		устанавливаем вторую шпонку Шпонка 20x12x80 ГОСТ 23360-78 на противоположной стороне вала
4	Шпонка 16x10x70	185	устанавливаем вторую шпонку Шпонка 16x10x70 ГОСТ 23360-78 на противоположной стороне вала

6. Выбор системы смазки и смазочных материалов для редуктора

Смазывание зубчатых зацеплений и подшипников уменьшает потери на трение, предотвращает повышенный износ и нагрев деталей, а также предохраняет детали от коррозии. Снижение потерь на трение обеспечивает повышение КПД редуктора. По способу подвода смазочного материала к зацеплению различают картерное и циркуляционное смазывание. Картерное смазывание применяют при окружных скоростях в зацеплении до м/с. Окружная скорость на быстроходной передачи равна 3,30 м/c. Это смазывание осуществляется окунанием зубчатых колес в масло, наливаемое внутрь корпуса.

Окружные скорости на быстроходном и тихоходном валах передачи равны, соответственно, = 3,30 м/c и = 1,01 м/c.

Определим марку масла, которое необходимо применять для смазывания зубчатых передач данного редуктора, используя следующие данные:

1) для быстроходной передачи: контактное напряжение в зацеплении = 389 Н/мм , окружная скорость, = 3,30 м/c, кинематическая вязкость равна = 28 сСт [1, c.253];

2) для тихоходной передачи: контактное напряжение в зацеплении = 512 Н/мм , окружная скорость = 1,01 м/с, кинематическая вязкость равна = 34 сСт [1, c.253].

Среднее значение кинематической вязкости равно

(6.1)

Таким образом, для смазывания зубчатых передач данного редуктора выбираем масло марки И-30А ГОСТ 20799-75 [1, c.253].