6.5. Расчет фундаментных болтов редукторов

Диаметр и число болтов выбирают по рекомендациям при конструировании корпусов редукторов. Координаты болтов уточняются при разработке конструкции редуктора. В этом случае болтовое соединение включает группу неравномерно нагруженных болтов, установленных с зазором. При расчете определяется нагрузка наиболее загруженного болта и все остальные болты данной группы принимают такими же.

6.5.1. Цилиндрические редукторы

Цилиндрический редуктор нагружен крутящими моментами на быст­роходном и тихоходном валах Т_Б и Т_Т (рис. 95). Из условия равно­весия внешнего опрокидывающего момента и моментов от затяжки бол­тов определить нагрузку на наиболее нагруженный болт Q.

,

где T_=(-T_Б + T_T + T_G), Нмм - внешний опрокидывающий момент; T_Б - момент на быстроходном валу, Нмм; T_T - момент на ти­хоходном валу, Нмм; T_G = l_G G - момент от силы тяжес­ти редуктора Нмм; -для двухступенчатого редуктора, мм; G(0,02-0,03)V - сила тяжести ре­дуктора, Н; V – объем редуктора, см³; l₁…l₅ -координаты установки болтов по длине редуктора (см.рис.94), мм.

Рис. 95. Расчетная схема фундаментных болтов

цилиндрического двухступенчатого редуктора

В двухступенчатом редукторе моменты T_Б и T_T направлены в про­тивоположные стороны, поэтому в алгебраической сумме T_ момент на быстроходном валу берут со знаком минус. Поскольку момент T_G для легких и средних редукторов не оказывает существенного влияния на T_, то моментом T_G пренебрегают.

Определяем расчетное осевое усилие

Q_Р = 1,3 k Q + Q т,

где k - коэффициент запаса плотности стыка; k=1,25...1,5 - при постоянной нагрузке; k=2...4 - при переменной нагрузке;  - коэффициент внешней нагрузки (табл. 58).

Таблица 58

Коэффициент внешней нагрузки

Материал соединяемых деталей		Материал соединяемых деталей	
Сталь-сталь	0,05	Чугун-чугун	0,17
Сталь-чугун	0,09	Бетон-чугун	0,6

Примечание. При наличии упругих прокладок (асбест, паронит, резина и др.)  = 0, 4...0,5.

При выбранном заранее диаметре болта проверяем его прочность

,

где d₁- внутренний диаметр резьбы выбранного болта, мм; [_Р] - допускаемое напряжение растяжения для болта, МПа (табл.59).

Если болт еще не выбран, то расчетный (внутренний) диаметр бол­та определяется по формуле

, мм.

По d₁ выбрать болт по стандартам.

Таблица 59

Допускаемые напряжения растяжения [_Р]

для болтов при неконтролируемой затяжке

Сталь	Характер нагрузки
	Постоянная		Переменная от 0 до max
	Наружный диаметр резьбы, мм
	6…16	16…..30	6. …6	16.. …30
Углеродистая	(0,2-0,25)σт	(0,25-0,4)σт	(0,08-0,12)σт	0,12σт
Легированная	(0,15-0,2)σт	(0,2-0,3)σт	(0,1-0,15)σт	0,15σт

Примечание. Значение σ_т приведены в табл. 46.

6.5.2. Коническо-цилинцрические редукторы

Коническо-цилиндрический редуктор нагружен крутящими моментами на быстроходном и тихоходном валах (рис.96). Нагрузка на наиболее нагруженный болт от момента T_Б определяем из выражения

,

Рис. 96. Расчетная схема фундаментных болтов

коническо-цилиндрического редуктора

а от момента T_T - из выражения ,

где l_1x…l_5x, l_1y…l_4y и l_1y…l_4y - координаты установки болтов(см. рис.95).

Полная нагрузка на наиболее нагруженный болт (один из угловых болтов)

Q=Q_x+Q_y..

Прочность болта проверяем по методике, описанной выше.