10.Проверка прочности шпоночных соединений
Применяются шпонки призматические со скругленными торцами по
ГОСТ 23360-78. Материал шпонок - сталь 45 нормализованная.
-
Диаметр вала
d, мм
Ширина шпонки
b, мм
Высота шпонки
h, мм
Длина шпонки
l, мм
Глубина паза
t1, мм
22
8
7
32
4
40
12
8
60
5
50
16
10
75
6
Напряжения смятия и условие прочности по формуле:
Допускаемые
напряжения смятия при стальной ступице
=100...120Мпа
10.1 Ведущий вал
При
d=25
мм;
;
t1=4
мм; длине шпонки l=32
мм; крутящий момент Т1=40Нм
10.2 Промежуточный вал
При
d=40
мм;
;
t1=5
мм; длине шпонки l=60
мм; крутящий момент Т2=214Нм
10.3 Ведомый вал
При
d=50
мм;
;
t1=6
мм; длине шпонки l=75
мм; крутящий момент Т3=478Нм
11.Уточненный
расчет валов
Материал
валов сталь 42 нормализованная,
МПа
МПа
- предел выносливости гладкого образца
при симметричном цикле.
142МПа.-
придел выносливости при симметричном
цикле кручения.
11.1 Быстроходный вал
Проверяем опасное сечение А-А:
=
Осевой момент сопротивления сечения
Полярный момент сопротивления сечения
Амплитуда напряжений цикла
Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям:
Коэффициент
запаса прочности по усталости
Сопротивление усталости вала обеспечивается.
11.2 Промежуточный вал
Проверяем опасное сечение В-В
=
Осевой момент сопротивления сечения
Полярный момент сопротивления сечения
Амплитуда напряжений цикла
Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям:
Коэффициент
запаса прочности по усталости
Сопротивление усталости вала обеспечивается.
11.3 Тихоходный вал
Проверяем опасное сечение С-С
=
Осевой момент сопротивления сечения
Полярный момент сопротивления сечения
Амплитуда напряжений цикла
Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям:
Коэффициент
запаса прочности по усталости
Сопротивление усталости вала обеспечивается
12. Выбор смазочных материалов
Смазывание зубчатых и червячных зацеплений и подшипников уменьшает потери на трение, предотвращает повышенный износ и нагрев легален, также предохраняет детали от коррозии. Снижение потерь на трение обеспечивает повышение КПД редуктора.
Картерное смазывание наиболее простой и надежный способ смазывания зубчатых и червячных передач, применяется при окружной скорости до 10 м/с. Картерное смазывание осуществляется окунанием зубчатых колес или червяков в масло, заливаемое внутрь корпуса. Зубчатые и червячные колеса погружают в масло на высоту зуба, а червяк на высоту витка, но не выше центра нижнего тела качения подшипника. При смазывании окунанием объем масляной ванны не должен быть меньше необходимого значения, принимаемого из расчета, 0.5 - 0.8 литра на 1 кВт передаваемой мощности.
Картерное смазывание обеспечит смазку передач и подшипников, расположенных в горизонтальной плоскости. Попадание масла к сдвоенным подшипникам на промежуточном валу затруднено, поэтому на верхнем поясе основания редуктора сделаем канавку, а на нижнем поясе крышки редуктора скос. Такая конструкция обеспечит подвод масла стекающего с крышки к трудно доступным узлам.
Выбор сорта масла, заливаемого в картер редуктора, зависит от контактного давления в зубьях и окружной скорости зубчатых колес. При окружной скорости до 2 м/с (0.956 м/с) и контактном давлении до 200 МПа (194 МПа) кинематическая вязкость масла должна быть согласно табл. 10.9 [1], при рабочей температуре масла 100 градусов по Цельсию, ориентировочно 25*10-6 м2/с. Поэтому для картер ной смазки принимаем масло индустриальное И-25А. Контроль уровня масла будет осуществляться жезловым маслоуказателем.
Нежелательно, чтобы картерное масло попадало в нижний подшипник вертикального вала, во-первых, потому что придется устанавливать на валу дополнительные уплотнительные устройства, не позволяющие маслу вытекать, под действием напора, а, во-вторых, потому что в подшипник, как в самое низкое место, будут собираться продукты износа, и он значительно быстрее будет выходить из строя. К верхнему подшипнику масло попадать не будет. Поэтому для смазывания подшипников вертикального вала будем использовать пластичную смазку. В этом случае подшипник закрывают с внутренней стороны маслосбрасывающим (мазеудерживающим) кольцом. Свободное пространство внутри подшипникового узла заполняют густой смазкой. Через каждые три месяца работы производят добавку свежего масла, а через год - разборку, промывку узла и сборку со свежей смазкой. Для подачи в подшипники густой смазки применяют пресс-масленки по ГОСТ 19853-74. Смазка подается под давлением специальным шприцем.
