7. Проверочный расчет выходного вала

Определим коэффициенты запаса в наиболее опасных сечениях вала.

Сечение посадки нижнего роликового радиально-упорного подшипника. В данном сечении вал испытывает наибольший изгибающий момент М_и = 3014 Нм, вместе с этим на вал действуют осевая сила F_a = 20 кН и крутящий момент Т = 3400 Нм. Диаметр вала D = 80 мм,  = 0,85.

Геометрические характеристики сечения.

Площадь:

.

Момент сопротивления:

.

Полярный момент сопротивления:

.

Напряжения в вале:

;

;

;

.

Коэффициенты снижения пределов выносливости деталей.

,

где

k_F = 1

k_V = 1

.

,

где

.

Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям.

;

.

Коэффициент запаса:

8. Расчет шлицевых соединений

Рассчитаем шлицевое соединение прямозубого зубчатого колеса и промежуточного вала.

Для данного соединения были выбраны эвольвентные шлицы 70х3,5; число шлицев 18.

Расчет будем вести на смятие. При расчете на смятие должно выполняться условие: (1).

В данной формуле (2), где

Т – крутящий момент, передаваемый соединением, Нмм;

z – число зубьев;

l, d_m – длина и средний диаметр соединения, мм;

h – высота поверхности контакта зубьев (0,9m – для эвольвентных шлицев)

В нашем случае

Допускаемое напряжение на смятие

Т.о. условие (1) выполняется

Рассчитаем шлицы входного вала.

1. Шлицы, соединяющие входной вал и вал от двигателя 352; число шлицев - 16.

По формуле (2) находим:

Условие (1) выполняется

2. Шлицы, соединяющие внутренний и внешний вал 422,5; число шлицев – 16

По формуле (2) находим:

Условие (1) выполняется

Рассчитаем шлицы выходного вала: 653,5; число шлицев – 18

По формуле (2) находим:

Условие (1) выполняется

9. Расчет штифтов

Рассчитаем штифты фиксирующие верхнюю и нижнюю часть корпуса редуктора. Геометрические параметры: диаметр окружности расположения штифтов D = 470мм, диаметр штифтов d = 8 мм. Крутящий момент, действующий в сечении Т_max=1,73810⁶ Нмм. Материал штифта - сталь 40Х.

Допускаемое напряжение на срез:

[] = 0,4_Т ,

где _Т = 800 МПа.

[] = 0,4800 = 320 МПа.

Требуемое количество штифтов:

.

По конструктивным соображениям принимаю z = 2.

Допускаемые напряжения на смятие корпуса:

Материал корпуса МЛ-5 (_В = 200 МПа).

[_СМ] = 0,5_В = 0,5200 = 100 МПа.

Требуемая длина штифта:

.

Принимаю l = 30мм.

Допускаемые напряжения на смятие штифта:

Материал штифта сталь 40Х (_В = 1000 МПа).

[_СМ] = 0,5_В = 0,51000 = 500 МПа.

Требуемая длина штифта:

.

Принимаю l = 4 мм

Система смазки

Масло, поступает в редуктор через 2 отверстия в крышках валов. Масло, поступающее через крышку тихоходного вала, попадает на радиальный роликовый подшипник. Затем оно поступает на зубчатое зацепление, в котором оно разбрызгивается и, стекая по стенкам корпуса, попадает на нижний подшипник промежуточного вала. После этого оно стекает в сливное отверстие. Через отверстие в крышке несущего вала, смазка попадает на верхний радиально-упорный подшипник. Затем она разбрызгивается и стекает по стенкам корпуса и попадает во второй радиально-упорный подшипник. После подшипника она разделяется на 2 потока. Первый, через отверстие в несущем валу стекает на радиальный роликовый подшипник входного вала, пройдя через него на зубчатое зацепление. После зубчатого зацепления на нижний подшипник и потом попадает в сливное отверстие. Второй поток, отбрасываемый центробежными силами, попадает на корпус, а затем через отверстие на хвостовой вал и подшипники хвостового вала. Затем через нижнее отверстие в корпусе попадает на нижний подшипник входного вала, далее в сливное отверстие.