4. Визначення конструктивних розмірів зубчастих коліс

1. Шестірня

Шестерні виготовляють за двома варіантами: знімними (насадними) або як одне ціле з валом ("вал-шестірня"). Конструкцію "вал-шестірня" застосовують тоді, коли діаметр ділильного (початкового) кола шестірні не перевищує двох діаметрів вала ( < ). У цьому разі насадна шестірня має тонкий обід, який може зруйнуватися по ослабленому перерізу, наприклад від кута шпонкової канавки до западини між зубцями.

У випадку, що розглядається,

<2.

Отже, необхідно скористатися конструкцією "вал-шестірня" (рис.9) з матеріалу 40Х, Зменшення розмірів вала під підшипники у зв'язку з заміною сталі 45 на більш міцну 40Х до вибору підшипників не робимо, оскільки підшипники можуть втратити внаслідок цього зменшення необхідну довговічність.

Довжину перехідних ділянок вал-шестірня, місць насадки підшипників та ущільнень можна Точно визначити тільки після ескізного опрацювання всієї конструкції редуктора.

4.2.Колесо

Зубчасті колеса середніх діаметрів (до 500 мм) для відповідальних передач виготовляють з поковок або штамповок, а для менш відповідальних - з прокату або відливків. Конструкція коліс таких розмірів - дискова (рис, 10). У диску передбачаються отвори для полегшення колеса, а також для зручності при транспортуванні та демонтажі.

Розміри елементів колеса визначаються за нижче вказаними емпіричними залежностями, складеними з урахуванням досвіду виробництва та експлуатації зубчастих коліс:

товщина диска мм,

товщина обода мм,

діаметр обода мм,

діаметр маточини мм,

довжина маточини , але не менша ширини колеса:

мм, тому приймаємо = 56 мм,

діаметр отворів

мм,

діаметр центрів отворів

мм.

5. Вибір шпонок і його перевірка

Шпонки підбирають за стандартом відповідно до діаметра вала. Конструктивно найбільш придатні для випадку, що розглядається, призматичні шпонки (рисі 1).

Такі шпонки мають найпростішу конструкцію. Вони забезпечують цілком задовільне центрування насадженої деталі на вал, майже не ослабляють вала, але вимагають індивідуальної пригонки під час складання.

Розміри перерізу шпонки підбираються за ГОСТ 23360-78 [2]. Довжина шпонки приймається на 5...10 мм коротшою від довжини маточини та узгоджується з рядом розмірів, вказаним у ГОСТ 6636-69.

При виборі матеріалу для виготовлення шпонок необхідно щоб він мав меншу міцність, ніж матеріали вала і маточини. Шпонки виготовляють із середньовуглецевої чистотягненої сталі, призначеної для призматичних шпонок за ГОСТ 8787-78.

Міцність шпонок перевіряється розрахунком напруги зім'яття на робочих поверхнях. Допустимі значення цієї напруги у практиці загального машинобудування звичайно приймаються в межах

МПа.

5.1. Шпонка на ведучому валу під муфтою

Розміри перерізів шпонки та паза для діаметра вала 28мм за [2]:

bхh=8х7 мм²; t = 4 мм; t1= 3,1 мм.

Довжина насадочної ділянки вала, діаметр якого 28 мм, за ГОСТ 12080-66 "Циліндричні кінці валів" [2] становить 60 мм, тому ведену півмуфту, відповідно вкорочуємо і розточуємо. Довжину шпонки приймаємо =50 мм, тоді значення напруги зім'яття:

МПа

що не перевищує допустимої напруги. Отже, вибрана шпонка 8x7x50 (ТОСТ 23360-78) задовольняє вимоги міцності.