6.3 Конструирование шестерни цилиндрической прямозубой передачи
Фаска на зубчатом венце шестерни:
(6.18)
По ГОСТ 10948–64 [15] принимаем фаску 1,6×45° для шестерни и колеса.
Остальные конструктивные размеры шестерни принимаем по результатам расчетов в п. 2.2.
6.4 Конструирование колеса цилиндрической прямозубой передачи
Принимаем кованое зубчатое колесо ([1], стр. 147, рисунок 8.2 а).
Согласно ГОСТ 23360-78 минимальная длина шпонки 20х12 исполнения 2, предназначенной для передачи вращающего момента на валах диаметром 65…75 мм, составляет:
(6.19)
Длина выполняемого пальцевой фрезой шпоночного паза под такую шпонку:
(6.20)
где b – ширина шпонки, b=20 мм.
(6.21)
По ГОСТ 6636–69 из ряда Ra10 принимаем длину ступицы:
Lст = 89 мм. (6.22)
С целью уменьшения габаритов редуктора в осевом направлении принимаем конструктивное исполнение колеса со ступицей, выступающей на одну сторону относительно зубчатого венца.
Диаметр ступицы:
(6.23)
По ГОСТ 6636–69 из ряда Ra20 принимаем:
dст = 90 мм. (6.24)
Толщина обода:
(6.25)
По ГОСТ 6636–69 из ряда Ra20 предварительно принимаем:
(6.26)
Толщина диска:
(6.27)
По ГОСТ 6636–69 из ряда Ra20 принимаем:
С = 14 мм. (6.28)
Внутренний диаметр обода:
(6.29)
По ГОСТ 6636–69 из ряда Ra40 принимаем:
D0 = 250 мм. (6.30)
Тогда:
(6.31)
Диаметр центровой окружности отверстий в диске колеса:
(6.32)
По ГОСТ 6636–69 из ряда дополнительных размеров принимаем:
Dотв = 175 мм. (6.33)
Диаметр отверстий в диске колеса:
(6.34)
Принимаем 6 отверстий с диаметром по ГОСТ 6636–69 из ряда Ra20:
dотв = 40 мм. (6.35)
7 Расчёт шпоночных соединений
Для шпоночных соединений по ГОСТ 23360-78 принимаем призматические шпонки исполнения 2.
Допускаемое напряжение смятия ([1], стр.102, 200) для стали:
(7.1)
Из условия прочности на смятие ([1], (6.22)) минимальная необходимая рабочая длина шпонки, мм:
(7.2)
где Т – передаваемый соединением вращающий момент, Н∙мм;
d – диаметр вала, мм;
h – высота шпонки, мм;
t1 – глубина шпоночного паза вала, мм.
7.1 Шпонки быстроходного вала редуктора
Поскольку принято конструктивное исполнение шестерни заодно с валом, на быстроходном валу редуктора применяется одно шпоночное соединение для передачи вращающего момента от вала электродвигателя через муфту, одна из полумуфт которой располагается на выходной ступени вала (см. рисунок 1, 2).
Минимальная необходимая рабочая длина шпонки на выходной ступени вала быстроходного вала:
(7.3)
Для ступени вала диаметром 32 мм (5.4) принимаем шпонку сечением 10×8 с размерами:
h = 8 мм; (7.4)
t1 = 5,0 мм. (7.5)
(7.6)
Согласно ГОСТ 23360–78 минимальная длина шпонки 10×8 составляет:
(7.7)
Принимаем шпонку со стандартной длиной:
(7.8)
7.2 Шпонки промежуточного вала редуктора
Минимальная необходимая длина шпонки под шестерней и зубчатым колесом цилиндрической ступени редуктора:
(7.9)
Для ступени вала диаметром 35 мм (5.18) принимаем шпонку сечением 10×8 с размерами:
h = 8 мм; (7.10)
t1 = 5,0 мм. (7.11)
(7.12)
Предварительно принимаем шпонку со стандартной длиной:
(7.13)
Длина шпоночного паза под такую шпонку:
(7.14)
С целью уменьшения габаритов редуктора в осевом направлении принимаем две шпонки с разворотом на 180°, со стандартной длиной под зубчатым колесом цилиндрической ступени редуктора:
(7.15)
Предварительно принимаем шпонку со стандартной длиной под шестерней цилиндрической ступени редуктора:
(7.16)