9. Проверка прочности шпоночных соединений

Устанавливаю в редукторе на валах шпонки призматические со скруглёнными торцами по ГОСТ 23360-78.

Материал шпонок - сталь 45 нормализованная.

Напряжение смятия и условие прочности, формула (8.22) [3]:

Допускаемое напряжение смятия при стальной ступице

Шпонки подбираю по диаметру вала по табл.8.9 [3]

Таблица 1.Выбор шпонки.

Диаметр вала	Размеры шпонки	Длина шпонки	Глубина паза вала	Крутящий момент
d	bxh	l	t1	T, Нм
dв1=40	12х8	50	5	107,03
dк2=90	25х14	100	9	1712,5
dв3=100	28х16	160	10	4110
dк3=120	32х18	100	11	1410

Ведущий вал:

<

Промежуточный вал:

<

Ведомый вал:

>

В месте посадки колеса устанавливаем шпонки.

10. Уточненный расчёт валов

Вал червяка проверяется на жесткость, определяем стрелу прогиба червяка.

Приведённый момент инерции поперечного сечения червяка:

Стрела прогиба :

где модуль упругости;

расстояние между опорами.

Допускаемый прогиб:

Таким образом, жесткость обеспечена, т.к.<

Уточнённый расчёт для ведомого вала состоит в определении коэффициента запаса прочности S для опасных сечений и сравнение их с допускаемыми.

Материал вала – сталь 45 нормированная,

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба для углеродистых сталей (стр.162)[3].

Предел выносливости при симметричном цикле кручения(стр.164)[3].

Проверяю сечение вала под колесом, где возникают наибольшие изгибающие моменты:

Суммарный изгибающий момент:

Момент сопротивления кручению, см. примечание к табл.8.5 [3]:

где b и t₁-сечение шпонки.

Момент сопротивления изгибу:

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжение определим по формуле (8.20)[3]:

Амплитуда нормальных напряжений изгиба:

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям определим по формуле (8.18)[3]:

[3]

[3]

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям определим по формуле (8.19)[3]:

[3]

[3]

[3]

Результирующий коэффициент запаса прочности определим по формуле (8.17) [3]:

Условие > выполнено.

11. Подбор муфты

В приводах, испытывающих ударные нагрузки, применяются для соединения валов упруги муфты. Стандартная муфта подбирается по величине расчётного вращающего момента:

где К-коэффициент, учитывающий условия эксплуатации. К=1,3-1,5 по табл.11.3.[3].

Применяю муфту упругую втулочно-пальцевую по ГОСТ 21424-93, с диаметром полумуфт d=110(мм).

Допускаемый крутящий момент:

что больше