10.3 Тихоходный вал

Рассмотрим 2 сечения: сечение под колесом и под подшипником опоры N со стороны полумуфты. Через оба этих сечения передается один и тот же крутящий момент Т3 = 1865,3 Н·м, однако в сечении под подшипником действует изгибающий момент М3 = 1007,26 Н·м, а в сечении под колесом момент М2 = 1507,55 Н·м.

Момент сопротивления сечения W под подшипником больше момента сопротивления сечения под колесом согласно соотношению:

;

Отсюда делаем вывод, что наибольший изгибающий момент будет действовать именно в сечении под колесом.

Концентратор напряжений для колеса – шпоночный паз.

b, t1 – параметры шпонки, мм

d – диаметр вала под колесом, мм

;

; [2, т. 11.1, c. 270]

;

;

Коэффициент концентрации нормальных (Kσ)D и касательных (Kτ)D напряжений для расчетного сечения вала:

; [2, c. 270]

[2, c. 270]

Kσ и Kτ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений.

Kd – коэффициент влияние абсолютных размеров поперечного сечения

KF – коэффициент влияние шероховатости

Ky – коэффициент влияние поверхности упрочнения

Kσ = 1,9; Kτ = 1,7; [2, т. 11.2, c. 271]

Kd = 0,67; [2, т. 11.3, c. 272]

KF = 1,1; [2, т. 11.4, c. 272]

Ky = 1,0; [2, т. 11.5, c. 273]

Пределы выносливости в расчетном сечении вала, Н/мм2

[2, c. 273]

[2, c. 273]

σ-1 и τ-1 – пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения, Н/мм2

σ-1 = 375 МПа[5, т.15, с. 154]

τ-1 = 0,58· σ-1 = 0,58 · 375 = 218 МПа

Коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

[2, c. 273]

[2, c. 273]

Общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

; [2, c. 273]

[S] = 1,5 – 2,5; [1, c. 169]

Условие прочности выполняется

11. Сборка, регулировка, смазка редуктора

1. 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 ведущий вал-шестерню насаживают шайбы, удерживающие пластичную смазку, шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80-1000С.

В промежуточный вал закладывают шпонку 16x10x56 и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала, затем насаживают шайбы, удерживающие пластичную смазку, распорное кольцо и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.

В ведомый вал закладывают шпонку 22x14x80 и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала, затем насаживают шайбы, удерживающие пластичную смазку, распорное кольцо и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.

Тихоходный вал укладывают в основание корпуса редуктора.

Далее на основание корпуса редуктора устанавливают корпус, покрывая предварительно поверхности стыка спиртовым лаком. Для центровки устанавливают корпус на основание корпуса су помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.

Промежуточный вал укладывают в корпус редуктора.

Далее на корпус редуктора устанавливают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.

Быстроходный вал помещают в крышку корпуса.

Далее ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок. Пред установкой сквозных крышек в проточки закладывают манжеты. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышки болтами.

Далее на выходной конец ведущего вала в шпоночную канавку закладывают шпонку 10x8x45 под полумуфту.

Далее на выходной конец ведомого вала в шпоночную канавку закладывают шпонку 18x11x80 под полумуфту.

Затем вворачивают пробку с прокладкой отверстия для слива масла и пробку с прокладкой отверстия для контроля уровня масла. Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой; закрепляют крышку люка винтами.

Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.

Разборка редуктора производится в обратном порядке.

2. Регулировка редуктора

В цилиндрических передачах редукторов для компенсации неточности относительного осевого положения колес ширину одного из них обычно делают больше ширины другого. Чаще всего шестерня имеет более высокую поверхностную твердость зубьев и, чтобы избежать не равномерного изнашивания сопряженного колеса, шестерню выполняют такой ширины, что она перекрывает с обеих сторон зубчатый венец колеса.

3. Смазка зубчатого зацепления редуктора производится окунанием зубчатого колеса на тихоходном валу в масло, заливаемое внутрь корпуса (непрерывное смазывание жидким маслом картерным непроточным способом).

Сорт масла выбираем в зависимости от окружной скорости колес V. Т. к. окружная скорость колеса на тихоходном валу V = 0,42 < 2 м/с, то принимаем масло индустриальное И-Г-С-150 ГОСТ 17479.4-87 [2, т. 10.29, с. 255]

Объем масляной воды определяем из расчета 0,4 л. Масла на 1 кВт передаваемой мощности:

Vм = 0,4·Pэ.тр. [2, с. 255]

Vм = 0,4·7,19 = 2,9 л

Рекомендуемая кинематическая вязкость масла – 70 мм2/с [1, т. 11.1, с. 173]

Уровень, на который зубья колеса на быстроходном валу погружены в масло, мм:

mт≤hм≤0,25·d2 [1, с. 173]

Модуль зацепления mт = 3 мм

Средний делительный диаметр колеса d2 = 224,62 мм

0,25·d2 = 0,25·224,62 = 56,15 мм

3≤hм≤56,15

Принимаем hм=56,15 мм

Уровень масла контролируется по отверстию, закрываемому верхней пробкой. Заливают масло через люк в корпусе. Слив масла производится через отверстие, закрываемое нижней пробкой.

Так как окружная скорость колеса V = 0,42 < 2 м/с, то подшипники смазываются пластичной смазкой, которую заливаем в подшипниковые камеры при сборке [2, с. 262]. Сорт смазки – универсальная среднеплавкая (солидол жировой) УС-2 ГОСТ 1033-79 [1, с. 250].