10 Проверочный расчет выходного вала на статическую прочность при действии пиковой нагрузки

10.1 Для расчета выберем выходной вал в сечении 1-1.

Номинальное эквивалентное напряжение σ_ЭП, МПа в опасном сечении определяется по формуле

			(10.1)
где	σТ -	предел текучести материала вала, МПа
	Кп -	коэффициент пиковой нагрузки.

Условие статической прочности удовлетворяется.

11 Проверочный расчет шпоночных соединений

11.1 Расчет шпоночного соединения на втором (промежуточном) валу.

Соединение червячного колеса с валом 2.

Шпонка 14×9×50 ГОСТ 23360-78, призматическая со скругленными торцами.

Материал шпонки – сталь 45.

Определяем напряжение смятия и условие прочности, МПа по формуле (11.1)

			(11.1)
где	b -	ширина шпонки, мм;
	h -	высота шпонки, мм;
	l -	длина шпонки, мм;
	t1 -	глубина шпоночного паза на валу, мм;
	d -	диаметр вала в месте соединения, мм;
		допускаемое напряжение смятия, МПа,

Условие прочности соблюдается.

11.2 Расчет шпоночных соединений на выходном валу.

Соединение зубчатого колеса z₃ с валом 3.

Шпонка 18×16×35 ГОСТ 10748-68, призматическая со скругленными торцами.

Материал шпонки – сталь 45.

Определяем напряжение смятия и условие прочности, МПа

Условие прочности соблюдается.

12 Обоснование посадок в основных сопряжениях.

Посадки назначаем в соответствии с рекомендациями

[5, с.263, табл. 10.13].

Посадка червячного колеса z1 на вал 2 Н7/p6 по ГОСТ 25347-82.

Посадка шестерни z2 на вал 2 Н7/u7 по ГОСТ 25347-82.

Посадка зубчатого колеса z3 на вал 3 Н7/p6 по ГОСТ 25347-82.

Шейки валов под подшипники выполняем с основным отклонением вала

k6. Отклонения отверстий в корпусе под наружные кольца подшипников

по Н7.

12 Выбор сорта масла

Для уменьшения потерь мощности на трение и снижения интенсивности износа трущихся поверхностей, а также для предохранения их от заедания, задиров, коррозии и лучшего отвода теплоты трущиеся поверхности деталей должны иметь надежную смазку.

В настоящее время в машинострое­нии для смазывания передач широко применяют картерную систему. В кор­пус редуктора или коробки передач заливают масло так, чтобы венцы ко­лес были в него погружены. При их вращении масло увлекается зубьями, разбрызгивается, 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.

Картерную смазку применяют при окружной скорости зубчатых колес и червяков от 0,3 до 12,5 м/с. При бо­лее высоких скоростях масло сбрасы­вается с зубьев центробежной силой и зацепление работает при недостаточ­ной смазке. Кроме того, заметно уве­личиваются потери мощности на пере­мешивание масла и повышается его температура.

Выбор смазочного материала осно­ван на опыте эксплуатации машин. Принцип назначения сорта масла сле­дующий: чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вяз­кость масла, чем выше контактные давления в зубьях, тем большей вяз­костью должно обладать масло. Поэто­му требуемую вязкость масла опреде­ляют в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости ко­лес.

12.1 Определяем уровень масла h_м , мм.

При заданной компоновке редуктора для эффективного смазывания зубчатых передач необходимо погрузить шестерню z2 в масляную ванну на глубину не менее 3m…5m.

Исходя из размеров корпуса редуктора принимаем:

минимальный уровень масла hmin=48;

максимальный уровень масла hmax=52.

12.2 Вычисляем объем требуемого масла

			(12.1)
где	Vм –	объем масла, л;
	Aосн–	площадь основания корпуса редуктора, дм2.

12.3 По ранее рассчитанной окружной скорости в зацеплении V=0,552 м/с и при [σ_H] = 189.6 МПа, определяем требуемую кинематическую вязкость масла из [5, с.253, табл. 10.8 ] – 34 мм²/с.

В соответствии с кинематической вязкостью назначаем из [4,с.362,табл.10.10] индустриальное масло И-30А, ГОСТ 20799-75.

12.4 Полости подшипников заполняются пластичной смазкой циатим-201 ГОСТ6267-74.

Перечень использованных стандартов

1. ГОСТ 831-75 –«Шариковые радиально-упорные подшипники».

2. ГОСТ 7798-70 – «Болты с шестигранной головкой класса точности В».

3. ГОСТ 6402-70 – «Шайбы пружинные».

4. ГОСТ 3128-70 – «Штифты цилиндрические».

5. ГОСТ 23360-78 – «Шпонки призматические».

6. ГОСТ 13941-86 – «Кольца пружинные упорные плоские внутренние эксцентрические и канавки для них».

7. ГОСТ 8752-79 – «Манжеты резиновые армированные для валов».

8. ГОСТ 12080-66 – «Концы валов цилиндрические».

9. ГОСТ 19523-81 – «Двигатели трехфазные асинхронные серии 4А».

10. ГОСТ 1050-88 – «Сталь углеродистая качественная».

11. ГОСТ 20799-88 – «Жидкие смазочные материалы (масла), индустриальные: И-Г-А-32».

12. ГОСТ 2789-73 – «Параметры для нормирования шероховатости поверхности».

13. ГОСТ 24642-81 – «Отклонения и допуски формы цилиндрических поверхностей».

Список литературы

1 Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. Пособие для техн. Спец. вузов /П. Ф. Дунаев, О. П. Леликов – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1998. – 447 с., ил.

2 Детали машин: Учеб. для студентов высш. техн. учеб. заведений / М. Н. Иванов – 5-е изд., перераб. – М.: Высш. шк., 1991. – 383 с., ил.

3 Детали машин: Учеб. для вузов /Л. А. Андриенко, Б. А. Байков, И. К. Ганулич и др.; Под ред. О.А. Ряховского. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. – 544 с.

4 Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие для вузов /С. А. Чернавский, Г. А. Снесарев, Б. С. Козинцов и др. – 9-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2008. – 590 с., ил.

5 А.В. Пунтус. Методические указания к выполнению курсового проекта «Анализ схемы, силовой и кинематический расчет привода», для студентов механических специальностей дневной и заочной форм обучения. Краснодар.: Изд. КубГТУ, 2009. –20с.

6 А.В. Пунтус. Методические указания к выполнению курсового проекта «Проектный расчет косозубой цилиндрической передачи», для студентов механических специальностей дневной и заочной форм обучения. Краснодар.: Изд. КубГТУ, 2009. –17с.

						Лист
						63
Изм	Лист	№документа	Подпись	Дата