3. Подбор шпоночных соединений

Шпонка – деталь, устанавливаемая в пазах двух соприкасающихся деталей и препятствующая относительному повороту или сдвигу этих деталей. Шпонки применяют для передачи вращающего момента от вала к ступице или наоборот.

Таблица 4 – Размеры призматических шпонок и шпоночных пазов (ГОСТ 23360-80), мм

Диаметр вала D	Шпонка				Шпоночный паз
	b	h	l	Вал t1		Втулка t2	с или r
Св. 20 до 22	4	4	18…90	2,5		1,8	0,16…0,25
Св. 38 до 44	12	8	28…140	5,0		3,3	0,4…0,6
Св. 65 до 75	20	12	56…220	7,5		4,9	0,6…0,8
Св. 58 до 65	16	10	50…200	6		4,3	0,4…0,6

Для фиксации шкива колеса на втором, быстроходном валу:

Шпонка 4×4×22 ГОСТ 23360-78.

Для фиксации цилиндрического зубчатого колеса на третьем, промежуточном, валу:

Шпонка 12×8×36 ГОСТ 23360-78.

Для фиксации цилиндрического зубчатого колеса на четвертом, тихоходном валу:

Шпонка 20×12×63 ГОСТ 23360-78.

Для фиксации муфты на четвертом, тихоходном валу:

Ш понка 16×10×56 ГОСТ 23360-80.

Рисунок 10 – Геометрические параметры соединения призматической шпонкой

4. Смазка редуктора

Для уменьшения износа и потерь на трение все трущиеся детали редуктора необходимо надежно смазывать. В данном проекте для смазки передач и подшипников предполагается использовать картерную систему смазки, при которой в масло погружаются венцы зубчатых колес. При их вращении внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает всю поверхность деталей редуктора.

Уровень масляной ванны должен быть таким, чтобы зубья цилиндрического колеса тихоходной передачи полностью погружались в масло. Объем масла приблизительно 3…3,5 литра, до уровня контрольного отверстия. Масло заливается индустриальное, жидкое

И-Г-А-46 ГОСТ 207799-88. (И - масло индустриальное; Г - для гидравлических систем; А - масло без присадок; 46 - класс кинематической вязкости).

6. Проверочный расчет тихоходного вала редуктора на статическую прочность по эквивалентному моменту.

Крутящий момент:

F_r= (H) – радиальная сила;

F_a= (H) – осевая сила;

F_t= (H) – окружная сила;

Изгибающий момент:

При построении эпюр от реальной конструкции, переходим к расчетной схеме, заменяя опоры соответствующими им реакциями.

Материал вала Сталь 45 ГОСТ 1050-88:

Для определения реакции в опорах, составим уравнения равновесия.

Сумма моментов сил относительно первой опоры:

Сумма моментов сил относительно второй опоры:

Рисунок 11 - Расчетная схема нагружения тихоходного вала.

Для проверки составим сумму проекций сил на ось x и y.

Сумма проекций сил на ось х:

Сумма проекций сил на ось y:

Расчет ведется по опасному сечению, где максимальные изгибающие моменты максимальны.

Изгибающий момент:

где K_p=1,5 – коэффициент перегрузки машины.

Фактический коэффициент запаса прочности:

Условие прочности выполнено, запас прочности обеспечен.

Рассмотрим сечение, где изгибающий момент достигает максимального значения:

Максимальные нормальные напряжения:

Максимальные касательные напряжения:

Частный коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

Частный коэффициент запаса прочности по тангенциальным напряжениям:

Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести:

Статическая прочность обеспечена.