5. Выбор и проверочный расчет шпоночных соединений

Задачей раздела является выбор стандартных призматических шпонок и проверка их по напряжению смятия узких боковых граней. Критерий расчета – статическая прочность на смятие. Вид разрушения – смятие узких боковых граней.

Выбираем шпонки по ГОСТ 23360-78 [2, с. 56]:

1) На быстроходном валу под шкивом (Шпонка 10х8х40)

2) На промежуточном валу под колесом (Шпонка 14х9х50)

3) На выходном валу под колесом (Шпонка 20х12х90)

4) На выходном валу под муфтой (Шпонка 20х12х70)

Проверим выбранные шпонки на смятие:

где - действительные напряжения смятия,;- допускаемые напряжения смятия,.

Допускаемые напряжения смятия [1, с. 170].

Составим расчетную схему шпоночного соединения.

Напряжение смятия найдем по формуле

где - сила смятия, Н;- площадь смятия,.

Из рассмотрения рис 5.1 следует, что

Схема шпоночного соединения

Рис. 5.1

Подставим (5.3) и (5.4) в (5.2)

Подставим соответствующие значения в (5.5)

Устанавливаем вторые шпонки на противоположенной стороне вала под колёсами.

Устанавливаем вторую шпонку на противоположенной стороне вала.

Сведем результаты расчета в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Результаты расчета шпоночных соединений

№	Обозначение		Примечание
1	Шпонка 10х8х40		-
2	Шпонка 14х9х50		Устанавливаем вторые шпонки на противоположенной стороне вала под колёсами.
3	Шпонка 20х12х90
4	Шпонка 16х12х70		Устанавливаем вторую шпонку на противоположной стороне вала.

6. Тепловой расчет редуктора

Задачей данного раздела является определение рабочей температуры редуктора. Условие работы редуктора без перегрева записывается в виде

где - фактический перепад температур между маслом и окружающей средой,;- допускаемый перепад температур между маслом и окружающей средой,,[1, с. 256].

Из уравнения теплового баланса получаем

где - КПД редуктора;- коэффициент теплоотдачи, равны 17[1, с. 256];– площадь наружных стенок редуктора ,.

КПД редуктора можно найти по формуле

Определим площадь поверхности редуктора

где - длина редуктора, м;– ширина редуктора, м;- высота редуктора, м;

–коэффициент, учитывающий оребрение редуктора, .

Из рассмотрения чертежа редуктора принимаем следующие значения размеров: а = 0,640 м; b = 0,372 м; h = 0,340 м.

Подставляя значения в формулу (6.4), находим площадь поверхности редуктора:

Вычислим фактический перепад температур , подставив значения в формулу (6.2)

Так как фактический перепад температур оказался меньше допускаемого перепада температур, следовательно дополнительного оребрения и установки вентилятора не требуется.

Определим рабочую температуру редуктора

7. Выбор системы смазки и смазочных материалов для зубчатых передач и подшипников качения

Смазывание зубчатых зацеплений и подшипников качения уменьшает потери на трение, предотвращает износ и нагрев деталей, а также предохраняет детали от коррозии. Снижение потерь на трение обеспечивает повышение КПД редуктора.

Для зубчатых передач выбираем тип смазывания – картерное смазывание. Картерное смазывание осуществляется окунанием зубчатых колес в масло, заливаемое внутрь корпуса. Картерное смазывание можно применять при линейных скоростях [1, с. 250]. При большей скорости масло сбрасывается центробежной силой. Линейная скорость быстроходной ступени, тихоходной[из распечатки быстроходной и тихоходной ступени].

Выберем марку масла. Контактные напряжения быстроходной ступени , линейная скорость, используя таблицу [1, с. 253] выберем кинематическую вязкость. Контактные напряжения тихоходной ступени , линейная скорость , кинематическая вязкость.

Найдем среднюю кинематическую вязкость

Выбираем для смазывания зубчатых передач индустриальное масло И-25А [1, с. 253] по ГОСТ 20799-75 [1, с. 204].

Определим требуемый объем масла по формуле

Определим минимальный объем масла по формуле

где - длина ванны, м;- ширина ванны, м;- минимальная высота масла в картере, м.

Так как условие охлаждения (7.3) выполняется, то дополнительных способов охлаждения масла не требуется.

Смазывание подшипников качения осуществляется разбрызгиванием из общей масляной ванны.