
- •2014-2015 Содержание
- •Кинематический анализ рычажного механизма.
- •1.1 Структурный анализ механизма
- •1.2 Построение планов положений механизма
- •1.3 Построение планов скоростей
- •1.4 Построение планов ускорений
- •2. Синтез кулачкового механизма
- •2.1 Построение кинематических диаграмм толкателя
- •2.2 Определение минимального радиуса кулачковой шайбы
- •2.3 Построение профиля кулачка
- •Канавки шкивов для клиновых ремней нормального сечения. Размеры, мм.
- •3. Расчет передачи редуктора
- •3.1 Допускаемые контактные напряжения:
- •3.2 Для косозубых колес расчетное допускаемое контактное напряжение:
- •3.3 Межосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев:
- •3.14 Проверка контактных напряжений :
- •3.15 Силы, действующие в зацеплении:
- •3.16 Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба по формуле:
- •3.17 – Коэффициент, учитывающий форму зуба и зависящий от эквивалентного числа зубьев :
- •4.2 Компоновка редуктора.
- •5. Расчет шпоночных соединений.
- •5.1 Основные сведения
- •5.3 Алгоритм расчета призматической шпонки.
- •3. Находим допускаемые напряжения смятия .
- •3. Допускаемое напряжение смятия
- •6. Проверяем выбранную шпонку под напряжением смятия:
- •6. Конструкция зубчатых колес
- •6.1 Вал-шестерня:
- •6.2 Колесо
- •7. Выбор масла и вида смазки зубчатых колес редуктора.
- •7.1 Общие сведения
- •Масла, применяемые для смазывания зубчатых и червячных передач
- •8. Допуски и посадка деталей передач
5. Расчет шпоночных соединений.
5.1 Основные сведения
Шпоночные
соединения
– служат для передачи крутящего момента
от вала к ступице.
Шпонка – деталь, устанавливаемая в пазах двух соприкасающихся деталей и препятствующая относительному повороту или сдвигу этих деталей. Шпоночные соединения можно разделить на две группы:
а) Ненапряженные соединения, осуществляемые при помощи призматических и сегментных шпонок;
б) Напряженные соединения, осуществляемые клиновыми, фрикционными и тангенциальными шпонками.
Шпонки всех основных типов стандартизированы. Размеры шпонок выбираются в зависимости от диаметра вала по таблицам стандарта.
Делятся шпонки на 2 типа:
клиновые;
призматические .
Клиновые шпонки запрессовываются в пазы, следовательно возникает смещение центров вала и ступицы, и при больших частотах вращения возникает дисбаланс. В условиях массового производства применение таких шпонок не велико.
5.2 Для данного редуктора выберем соединение призматическими шпонками. Они являются ненапряженными, валы отверстия изготавливают с большой точностью. Посадка часто с натяжкой, крутящий момент передается боковыми узкими гранями шпонки.
где T – крутящий момент, Нмм
l – длина шпонки, мм
h – высота шпонки, мм
b– ширина шпонки, мм
t1 – глубина врезания шпонки в вал.
Для посадок с
натягом допускается
.
В качестве материала для шпонок рекомендуется применять чистотянутую прутковую сталь с пределом прочности σ > 500 н/мм2 (Сталь 45, Сталь 6).
Длина призматических
шпонок
выбирают
из ряда (по ГОСТ 23360-78) 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20,
22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80. 90, 100, 110, 125,
140, 160, 180, 200.
5.3 Алгоритм расчета призматической шпонки.
Шпонка под шкив:
Выбрать по стандарту
призматическую шпонку для соединения
шестерни с валом
,
длина ступицы
.
Материал шестерни –сталь 45, материал
шпонки – сталь 45. Передаваемый момент
1. Выбираем материал шпонки с пределом прочности σ > 500 н/мм2.
2. ГОСТ 23360-78 по
диаметру вала
выбираем шпонку со следующими размерами:
(табл.5.1).
Таблица 5.1
Диаметр вала d |
Сечение шпонки |
Глубина и радиус закругления пазов | ||||
b
|
h |
Вал t1 |
Втулка t2 |
r (или фаска s1x 450) | ||
Наи -меньший |
Наиболь- ший | |||||
30…38 |
10 |
8 |
5 |
3,3 |
0,25 |
0,4 |
38…44 |
12 |
8 |
5.0 |
3,3 |
0,25 |
0,4 |
58…65 |
18 |
11 |
7,0 |
4,4 |
0,25 |
0,4 |
3. Находим допускаемые напряжения смятия .
Величина допускаемых напряжений зависит от режима работы и прочности материала вала и ступицы.
Допускаемые напряжения в неподвижных шпоночных соединениях общего машиностроения при спокойной нагрузке рекомендуется принимать:
при стальной
ступице
,
4. Определяем
рабочую длину шпонки по формуле
:
5. Находим общую длину шпонки:
Стандартное
значение длины шпонки
.
Принимаем: шпонка 10 х 8 х 25 ГОСТ 23360-78.
6.
Проверяем выбранную шпонку под
напряжением смятия:
Условие выполнено.
Шпонка под колесо:
Выбрать по стандарту
призматическую шпонку для соединения
вала с шестерней
,
длина ступицы
.
Материал вала – сталь 45, материал шпонки
– сталь 45. Передаваемый момент –
1. Выбираем материал шпонки с пределом прочности σ > 500 н/мм2
2. ГОСТ 23360-78 по
диаметру вала
выбираем
шпонку со следующими размерами
:
(табл.5.1)
3. Допускаемое напряжение смятия
Допускаемые напряжения в неподвижных шпоночных соединениях общего машиностроения при спокойной нагрузке рекомендуется принимать:
при стальной
ступице
,
4. Определяем
рабочую длину шпонки по формуле
:
5. Находим общую длину шпонки:
Стандартное
значение длины шпонки
.
Принимаем: шпонка 18 х 11 х 36 ГОСТ 23360-78.
6. Проверяем выбранную шпонку под напряжением смятия:
Если это условие не выполняется, то устанавливают две шпонки или увеличивают длину ступицы и соответственно увеличивают длину шпонки.
Увеличиваем
длину шпонки ,
пересчитываем:
;
Принимаем: шпонка 18 х 11 х 45 ГОСТ 23360-78.
Условие выполнено.
Шпонка под звездочку:
Выбрать по стандарту
призматическую шпонку для соединения
вала с колесом
,
длина ступицы
.
Материал вала – сталь 45, материал шпонки
– сталь 45. Передаваемый момент –
1. Выбираем материал шпонки с пределом прочности σ > 500 н/мм2
2. ГОСТ 23360-78 по
диаметру вала
выбираем
шпонку со следующими размерами
:
(табл.5.1)