6. Выбор и проверочный расчет муфты

Зубчатые муфты – наиболее распространенный вид жестких компенсирующих муфт. Достоинствами этих муфт являются высокая нагрузочная способность, компактность, способность компенсации относительно небольших смещений осей валов, технологичность – использование для нарезки зубьев стандартного зуборезного инструмента.

Один из вариантов исполнения зубчатой муфты – двухвенечная зубчатая муфта. Большое число одновременно работающих зубьев эвольвентного профиля обеспечивает компактность и высокую нагрузочную способность муфты. При вращении валов в случае их перекоса происходит циклическое смещение зубьев втулок относительно обойм. Это смещение вызывает изнашивание зубьев – основную причину их повреждения. Для снижения потерь на трение и увеличения долговечности зубьев зубчатого зацепления предусматривают его работу в масляной ванне; используются масла высокой вязкости. Зубчатые втулки выполняются с прямолинейной образующей зубьев. Между зубьями предусматривают боковой зазор.

С целью предупреждения недопустимой интенсивности изнашивания предусматривают снижение уровня напряжения смятия, величину которого устанавливают расчетом:

Где h=1,8m_m – рабочая высота зуба; d_m=z_mm_m; – коэффициент неравномерности распределения нагрузки

=7 МПа – допускаемое напряжение смятия

Выбранная муфта:

Наружный диаметр D=185 мм,

параметры зубчатого зацепления: b_m= 20 мм; z_m= 34 мм; m_m= 3 мм

Проверим болты, установленные без зазора, на срез:

Количество болтов z=6;

Диаметр расположения болтов:

Сила, действующая на один болт:

Материал болтов – сталь класса прочности 5.6, для которой:

[σ_т]=300 МПа,

[Ʈ]=0,3*300=90 МПа

Проверим работоспособность зубьев муфты по напряжениям смятия:

d_m=z_mm_m=34*3=102 мм;

h=1,8m_m=1,8*3=5 мм

Условие выполняется, оставляем выбранную муфту.

7. Тепловой расчет редуктора

Задачей данного раздела является определение рабочей температуры редуктора.

Необходимо проверить условие:

(5.1)

где t – фактический перепад температур, С; [t] – допускаемый перепад температур, С.

Из уравнения теплового баланса получаем:

(5.2)

где t_ш – температура масла, С;

t_в – температура окружающего воздуха, С;

N₁ – подводимая мощность, Вт;

_ред – КПД редуктора, _ред=0,61 (п. 1.2);

K_t=17 Вт/(м²град) – коэффициент теплоотдачи;

А_р – площадь теплоотдающей поверхности корпуса редуктора, м².

Определим площадь поверхности А_р:

А_р=ab+2hb+2ha=0,2450,125+20,1600,125+20,1600,245=0,85 м² ,

где a – длина редуктора, м; b – ширина редуктора, м; h – высота редуктора, м.

Вычислим t:

t<[t]=60C

что соответствует условию (5.1).

8. Выбор смазочных материалов

Для уменьшения потерь мощности на трение, снижения интенсивности изнашивания трущихся поверхностей. Их охлаждения и очистки от продуктов износа, а так же от заедания, задиров, коррозии должно быть обеспечено надежное смазывание трущихся поверхностей.

Для смазывания передач широко применяют картерную систему. В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. Колеса при вращении увлекают масло, разбрызгивая его внутри корпуса. Масло попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей.

Используется масло ИТП-200 ГОСТ 17479.4-87.

Подшипники качения смазываются набивкой пластичным смазочным материалом Солидол УС-1 ГОСТ 4366-76.