Расчет соединений
8.1 Шпоночные соединения
Шпоночные соединения применяются для передачи вращательного момента с колеса на вал. Чаще всего применяются призматические и сегментные шпонки. Во всех шпоночных соединениях при проектировании в данном случае использовались призматические шпонки, т.к. диаметры валов малы, и использование сегментных шпонок не допустимо из-за глубоких пазов для них. Рассчитываются шпоночные из условия прочности шпонки на смятие.
8.2. Шпоночное соединение колеса с промежуточным валом редуктора
При соединении колеса с валом более предпочтительным является соединение в натяг. В результате проведенных вычислений не удалось найти удовлетворительную посадка, поэтому колесо на промежуточном валу сажается с помощью шпонки.
Условие прочности [4 c. 66].
где
T
– крутящий момент,
;
d
– диаметр вала, d=50
мм; k
– глубина врезания шпонки в ступицу,
k=0,43h;
lр
– рабочая длина шпонки.
Для
d=25мм:
b=8
мм, h=7
мм по таблице 24.29 [2 c.
433]. Для
стальной шпонки принимается
Полная длина шпонки L при скругленных концах.
По стандартному ряду длин шпонок принимается L=18 мм.
8.3. Шпонка на валу электродвигателя
Для d=24 мм: b=8 мм, h=7 мм по таблице 24.29 [2 c. 433]. Для стальной шпонки принимается
Полная длина шпонки L при скругленных концах.
По стандартному ряду длин шпонок, учитывая, что насадок от осевого смещения фиксируется установочным винтом, вворачивающимся в шпонку, принимается L=22 мм.
8.4. Шпонка на тихоходном валу.
Для
d=50
мм: b=10
мм, h=8
мм по таблице 24.27 [2 c.
432]. Для стальной шпонки принимается
По
стандартному ряду длин шпонок принимается
.
Аналогичная шпонка ставится на хвостовике приводного вала.
6.1.4. Шпонка на приводном валу.
Для
d=50
мм: b=16
мм, h=10
мм по таблице 24.29 [2 c.
433]. Для чугунной шпонки принимается
Полная длина шпонки L при скругленных концах.
По стандартному ряду длин шпонок принимается L=56 мм.
Расчет муфт
9.1. Расчет упругого элемента
При сборке многопоточных редукторов может получиться так, что зубы замыкающего зубчатого колеса не попадут во впадины сопряженного колеса. Это может произойти вследствие неизбежных погрешностей изготовления, например, в относительном угловом положении зуба и паза для шпонки в ступице колеса, смещение этого паза относительно оси отверстия, смещения шпоночного паза относительно оси вала, а также накопленных погрешностей окружных шагов колес.
Осуществляя сборку передачи при наличии угловой погрешности принудительным поворотом замыкающего колеса, получают значительное предварительное нагружение передач, а в последующем неравномерное распределение внешнего вращательного момента по отдельным потокам.
Для выравнивания нагрузки между потоками применяют специальные уравнительные механизмы или встраивают упругие элементы. При проектировании редуктора в качестве упругих элементов были применены пружины сжатия, т.к. передача средненагруженная.
Диаметр
Средний диаметр пружины
Диаметр проволоки пружины определяется из условия обеспечения необходимой жесткости узла.
где i – число рабочих витков пружины, i=5; z – число зубьев колеса, z=176; Tу – закручивающий момент; n – число пружин, n=4; a – коэффициент, зависящий от числа пружин, a=1,74.
По стандартному ряду принимается d=2,8 мм.
Расчетная нагрузка
где е – коэффициент, зависящий от числа пружин, е=1,41;
p- число потоков.
Условие прочности пружины.
по
таблице 20.2 [2 c.
307] для материала проволоки – сталь
40X13.
следовательно
выбранные пружины подходят.