6 Расчет шпоночных соединений
6.1 На быстроходном валу
Допускаемые напряжения на смятие для материалов соединения [см]=125 МПа; допускаемые напряжения на срез для материалов соединения [τср] = 100 МПа.
Определяем рабочую длину шпонки под шестерней по напряжениям смятия по формуле:
(17)
где
-
рабочая длина шпонки; h
- высота шпонки. Стандартный параметр
h
выбираем ([3], с. 405, табл. 24.32). Для 
=
50 мм, h
= 8 мм. Подстановкой известных параметров
в формулу (17) получаем:
Определяют рабочую длину шпонки под шестерней по напряжениям среза по формуле:
(18)
где
-
рабочая длина шпонки; 
-
ширина
шпонки. Стандартный параметр 
выбираем
([3], с. 405, табл. 24.32). Для 
=
50 мм, 
=14
мм. Подстановкой известных параметров
в формулу (18) получаем
По наибольшей рабочей длине определяем общую длину шпонки под шестерней
Выбираем
длину шпонки под шестерне из стандартного
ряда
Определяем
рабочую длину шпонки под муфтой по
напряжениям смятия по формуле (16). Для
вала 
=40
мм, h
=8 мм.
Подстановкой известных параметров в формулу (16) получаем
Определяем
рабочую длину шпонки под муфтой по
напряжениям среза по формуле (17). Для
вала 
=40
мм, b
=12 мм.
Подстановкой известных параметров в формулу (17) получаем
По наибольшей рабочей длине шпонки определяем общую длину шпонки под муфтой
Выбираем
длину шпонки под муфтой из стандартного
ряда
6.1 На тихоходном валу
Определяем
рабочую длину шпонки под зубчатым
колесом по напряжениям смятия по
формуле (17). Стандартный параметр h
выбираем ([3], с. 405, табл. 24.32). Для 
=
60 мм, h
= 11 мм. Подстановкой известных параметров
в формулу (17) получаем:
Определяем
рабочую длину шпонки под зубчатым
колесом по напряжениям среза по формуле
(18). Стандартный параметр 
выбираем
([3], с. 405, табл. 24.32). Для 
=60 мм,
= 18 мм.
Подстановкой известных параметров в
формулу (18) получаем
По наибольшей рабочей длине определяем общую длину шпонки под колесом
Выбираем
длину шпонки под зубчатым колесом из
стандартного ряда
Определяем
рабочую длину шпонки под звездой по
напряжениям смятия по формуле (17). Для
вала 
=
50 мм, h
= 9 мм.
Подстановкой известных параметров в формулу (17) получаем
Определяем
рабочую длину шпонки под звездой по
напряжениям среза по формуле (18). Для
вала 
=
50 мм, b
=14 мм.
Подстановкой известных параметров в формулу (18) получаем
По наибольшей рабочей длине шпонки определяем общую длину шпонки под звездой
Выбираем
длину шпонки под звездой из стандартного
ряда
7 Расчет цепной передачи
Назначаем
=25,
=252
= 50 <
=100 ... 120.
По
рекомендации ([1], с. 280) назначаем межосевое
расстояние
.
Определяем расчетную мощность
,
(19)
,
(20)
где
значения коэффициентов ([1], с. 280, табл.
13.2)
=1
(нагрузка близка к равномерной);
=1;
=1;
=1;
=1,3
(выбираем смазкуII);
=1.
По формулам (19)
.
=1;
.
.
По
([1], с. 282, табл. 13.4) назначаем однорядную
цепь с шагом
.
При этом межосевое расстояние равно:
Окружная скорость на ведущей звездочке:
,
(21)
По ([1], с. 282, табл. 13.3) назначаем густую внутришарнирную смазку.
Число звеньев цепи или длина цепи в шагах:
,
(22)
Округляя
до целого четного, принимаем 
=132.
Уточняем межосевое расстояние:
,
(23)
.
Учитывая
рекомендации по уменьшению межосевого
расстояния [см. примечание к формуле
(13.7) ([1], с. 280)] на
,
окончательно назначаем
.
Диаметры звездочек:
,
(24)
,
(25)
По формулам (23) и (24) получаем:
,
На этом расчет передачи можно закончить. Ниже определены некоторые параметры для того, чтобы подтвердить правильность принятых ранее допущений.
Окружная сила:
,
(26)
.
Эта величина меньше той, что мы приняли для расчета реакций в опорах.
Натяжение от центробежных сил:
,
(27)
где по таблице ГОСТа q= 2,5 кг/м.
Сила предварительного натяжения от массы цепи:
,
(28)
где
-
коэффициент провисания,
-
ускорение силы тяжести.
.
Обе
эти силы малы по сравнению с
,
что оправдывает принятые ранее
допущения.
Оценим возможность резонансных колебаний:
,
(29)
<
Резонанса нет.
Библиографический список
1. Иванов М.Н. Детали машин. – М.: Высшая школа, 1991. – 383 с.
2. Иванов М.Н. Детали машин. – М.: Высшая школа, 1984. – 336 с.
3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. – М.: Высшая школа, 1985. – 416 с.
4. Шевелев В.В. Основы проектирования и конструирования. Пособие. – Рыбинск: РГАТА, 2008. – 44 с.