9. Розрахунок шпонкових з’єднань

9.1 Вихідний вал

Вихідні дані:

- номінальний обертовий момент Т = 287,265 Н м;

- діаметр вала, на якому встановлена шпонка d = 45 мм;

- тип навантаження - постійне.

За діаметром вала d, мм згідно зі стандартом вибираємо розміри шпонкового

з’єднання (табл. 8.1).

Згідно зі стандартом для d = 45мм маємо: ширина шпонки b = 14мм; висота

h= 9мм довжина l = 63мм; глибина пазів у маточині відповідно мм; мм.

Перевіряємо міцність шпонкового з’єднання на зминання [1, с.135]:

де - - діюче напруження зминання, МПа;

Т - номінальний обертовий момент, ;

d - діаметр вала, мм;

l₀ - робоча довжина шпонки, мм.

Для призматичної шпонки зі скругленими кінцями l₀ = l - b = 63-14=49мм

[ ] - допустиме напруження, МПа.

втулка зі сталі [ ] = (100 ... 120) МПа,

Міцність зєднання достатня, бо розрахункове напруження практично дорівнює допустимому для вибраної шпонки 14х9 ГОСТ 24071 - 80.

Перевіряємо шпонкове з’єднання на зріз ,

де - діюче напруження зрізання, МПа;

[ ] - допустиме напруження зрізання, [ ] = 0.6 [ ].

; ;

10 Призначення змащення

10.1 Змащення підшипників

10.1.1 Вибір мастила.

Для змащення підшипників кочення застосовують рідкі та пластичні мастила. Перші легко проходять у вузькі зазори, добре відводять тепло від підшипника, вимивають з вузла продукти зносу, але вимагають спеціальних ущільнень. На практиці найбільш зручне для змащення більшості підшипників кочення пластичне мастило. Воно надійно утримується у вузлі, витримує великі тиски й ударні навантаження.

Критерієм для вибору змащення служить d*n, де d - внутрішній діаметр підшипника, мм; п - частота обертання валу, об/хв.

Для ведучого валу:

d*n = 25 * 1430 = 35750 мм об/хв.

Для d*n < 300000 мм об/хв рекомендується використовувати пластичне мащення.

При виборі пластичного мастила температура краплепадіння його повинна бути вище робочої температури підшипника не менше ніж на 20 ⁰ .

З урахуванням не дуже високої температури роботи підшипника найкращим буде використання мастила ЦИАТИМ-201, ГОСТ 6267-74, яке рекомендується застосовувати у підшипниках кочення та ковзання, шарнірах, підп'ятниках, повзунах, приладах та механізмах, які працюють з малим зусиллям зсуву при температурі від -60 до +110 ⁰С. Температура краплепадіння 175 ⁰С. Не бажано використовувати в умовах прямого контакту з водою та при відносній вологості більше 80%.

10.1.2 Способи змащування

Пластичні мастильні матеріали закладають при складанні опори і замінюють через визначені строки. Вони повинні заповнювати 2/3 вільного об'єму внутрішнього простору опори при малих і середніх частотах обертання підшипника і 1/2 - при високих частотах обертання.

10.2 Змащення редукторів

10.2.1 Вибір мастила

При виборі мастила треба визначити необхідну кінематичну в'язкість: для зубчастих передач - в залежності від колової швидкості. Потім, за знайденим значенням в'язкості вибирають відповідне мастило [6, стор. 336].

Для змащення двоступінчатих редукторів визначають рекомендовану в'язкість для кожної ступені та вибирають сорт мастила за в'язкістю, що дорівнює середньому арифметичному із знайдених табличних значень.

Колова швидкість знаходиться за формулою:

де d - діаметр зубчатого колеса,

п - частота обертів валу.

Для швидкохідної передачі: (м/с).

Для зубчастих колес, виготовлених зі сталі, <1000 Н/мм , та кутової швидкості 4,94 м/с, кінематична в'язкість повинна бути 70 сСт.

Для тихохідної передачі: (м/с).

Для зубчастих колес, виготовлених зі сталі, <1000 Н/мм , та кутової швидкості 1,429 м/с, кінематична в'язкість повинна бути 90 сСт. Середня арифметична в'язкість з двох знайдених значень буде 80 сСт. Вибираємо відповідне мастило марки И -80 ГОСТ - 1707-51.