10. Расчет соединений.
10.1. Расчет шпоночных соединений.
Рис. 12. Расчетная схема шпоночного соединения.
Шпонка на быстроходном валу редуктора
Н*м
- вращающий
момент на быстроходном валу
МПа
– допускаемое
напряжение смятия
мм
–
диаметр вала
мм
– высота
площадки смятия
мм
- расчетная
длина шпонки
Коэффициент 2.2 учитывает нагрузку на шпонку в момент пуска привода.
Шпонка на тихоходном валу редуктора
Н*м
вращающий момент на выходном валу
редуктора
МПа
– допускаемое
напряжение смятия
мм
–
диаметр вала
мм
- высота
площадки смятия
мм
- расчетная
длина шпонки
Шпонка на приводном валу
Н*м
вращающий момент на приводном вал
МПа
– допускаемое
напряжение смятия
мм
–
диаметр вала
мм
- высота
площадки смятия
мм
- расчетная
длина шпонки
Шпонка на приводном валу (крепление звездочек)
Н*м вращающий момент на приводном вал
МПа
– допускаемое
напряжение смятия
мм
–
диаметр вала
мм
- высота
площадки смятия
мм
- расчетная
длина шпонки
Шпонку рассчитанной длины необходимо установить на обе звездочки приводного вала.
10.2. Расчет шлицевых соединений.
Рис.13. Расчетная схема шлицевого соединения.
Шлицевое соединение на тихоходном валу редуктора для соединения с шестеней
Исходные данные:
Шлицы d=46 мм, средняя серия:
D=46 мм, z=8, d=42 мм, c=0.4мм;
T = 237.555 Н*м – вращающий момент на тихоходном валу редуктора;
Расчет:
мм
мм
мм
– Расчетная длина шлицев на валу
Коэффициент 2.2 учитывает нагрузку на шпонку в момент пуска привода.
10.3. Расчет соединений с натягом.
Рис.14. Расчетная схема соединения с натягом.
Соединение с натягом промежуточного вала с колесом.
Исходные данные:
Нм -
вращающий момент
H - осевая сила - сила Fy
мм
- длина ступицы
мм
- посадочный диаметр вала
мм
наружный
диаметр соединения
мкм
параметры
шероховатости
мкм
- коэффициент трения
-
коэффициент запаса сцепления
Механические свойства деталей материалов соединения:
- предел текучести для вала
- предел текучести втулки
-
модуль упругости первого рода (Юнга)
материала
вала
-
модуль упругости первого рода (Юнга)
материала
втулки
-
коэффициент Пуассона материала вала
-
коэффициент Пуассона материала втулки
Расчет:
Н
– суммарная сила
Мпа
– давление, необходимое для передачи
нагрузки
Прим: Давление, создаваемое изгибающим моментом мало.
-
коэффициент деформации вала
-
коэффициент деформации втулки
Определим расчетный натяг по формуле Лямэ:
Учтем поправку на обмятие микронеровностей:
-
коэффициент, зависящий от
-
коэффициент, зависящий от
- максимально допустимый измеренный натяг
Определим максимально допустимый прочностью деталей натяг:
Условие пригодности посадки:
мкм
мкм
Принимаем - отверстие выполнено по 7-му квалитету:
мкм - верхнее отклонение размера отверстия
Требуемое нижнее отклонение ei размера вала:
Принимаем:
мкм - допуск вала
Верхнее отклонение размера вала es должно быть меньше Nmax
мкм <
мкм
Исходя из проделанных расчетов, выбираем посадку: H7/u7.
Определение силы запрессовки:
Мпа
– максимальное давление в соединении
- расчетная сила запрессовки
Для осуществления сборки необходим пресс с усилием 10 тонн.