9. Проверка прочности шпоночных соединений

Проверку прочности проведем из условия:

, (9.1)

где

для материала валов – стали 40.

T – крутящий момент на рассматриваемом валу, Н·мм.

Расчет шпонки быстроходного вала, концевой участок:

- диаметр вала в месте установки шпонки d = 18 мм;

- размеры шпонки: длина l = 30 мм; ширина b = 6 мм; высота h = 6 мм; глубина паза вала t₁ = 3,5 мм

МПа. (9.2)

Расчетное напряжение меньше допускаемого. Условие прочности выполняется.

Расчет шпонки быстроходного вала, посадка генератора волн:

- диаметр вала в месте установки шпонки d = 30 мм;

- размеры шпонки: длина l = 25 мм; ширина b = 10 мм; высота h = 8 мм; глубина паза вала t₁ = 5 мм

МПа. (9.3)

Расчетное напряжение меньше допускаемого. Условие прочности выполняется.

Расчет шпонки ведомого вала, концевой участок:

- диаметр вала в месте установки шпонки d = 60 мм;

- размеры шпонки: длина l = 50 мм; ширина b = 18 мм; высота h = 11 мм; глубина паза вала t₁ = 7 мм;

(9.4)

Расчетное напряжение значительно допускаемого. Условие прочности не выполняется. Назначим шлицевое соединение для концевого участка тихоходного вала.

Определим длину шлицевого участка из формулы:

(9.5)

где

К_з – коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями, принимаем К_з = 1,5;

Параметры прямобочного шлицевого соединения по ГОСТ 1139-80:

b = 10 (ширина шлица)

z = 8 (количество шлицев)

d = 52 мм (внутренний диаметр)

D = 60 мм (наружный диаметр)

d_m = (D+d)/2 = (60+52)/2 = 56 мм (средний диаметр)

h = 3 мм

Тогда:

= (2000*1720*1,5)/(8*3*56*210) = 18,28 мм. (9.6)

Конструктивно принимаем l = 40 мм.

- диаметр вала в месте сопряжения с фланцем жесткого колеса d = 82 мм;

Параметры прямобочного шлицевого соединения по ГОСТ 1139-80:

b = 12 (ширина шлица)

z = 8 (количество шлицев)

d = 72 мм (внутренний диаметр)

D = 82 мм (наружный диаметр)

d_m = (D+d)/2 = (72+82)/2 = 77 мм (средний диаметр)

h = 4 мм

Тогда:

= (2000*1720*1,5)/(8*4*77*210) = 9,9 мм. (9.7)

Конструктивно принимаем l = 20 мм.

10. Посадка деталей мультипликатора

Посадки выбираем из рекомендаций табл. 10.13 (1):

- сопряжение жесткого колеса с фланцем – H9 / g9;

- сопряжение генератора волн с валом - ;

- посадка подшипников на шейки валов - ;

- посадка подшипников в отверстия корпуса - ;

- шлицевой конец тихоходного вала d 8x52f7x60a11x10d11

- посадка фланца жесткого колеса на вал d 8x72x82x12

11. Выбор сорта масла

Смазывание зацепления и подшипников производится разбрызгиванием жидкого масла. По табл. 8.2 (1) выбираем вязкость масла. Так как величина контактных напряжений не более 600МПа и скорость скольжения менее 2м/с, то необходимая вязкость масла должна не более 100. Такой вязкостью обладает масло индустриальное И-Г-А-68.

12. Сборка мультипликатора

Перед сборкой внутреннюю полость корпуса мультипликатора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской.

Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом мультипликатора.

Начинают сборку с того, что на быстроходный вал устанавливают генератор волн в сборе с подшипниками, затем устанавливают подшипники нагретые в масле до 80-100°С и гибкое колесо. На тихоходный вал устанавливают подшипники нагретые в масле до 80-100°С. Жесткое зубчатое колесо соединяют с фланцем при помощи болтов М8, и одевают на тихоходный вал. Затем валы соединяют между собой согласно чертежу. Собранные валы соединяют с корпусной деталью и с крышками. Устанавливают сквозные крышки подшипников с манжетами.

Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и маслоуказатель. Заливают в корпус мультипликатора масло. Собранный мультипликатор обкатывают и подвергают испытанию на стенде.