6. Расчет шпоночных соединений

6.1.1. Шпонки устанавливаются на выходных концах валов под колёсами. Принимаем призматические со скрученными торцами, материал шпонки – сталь.

6.2.1. Выбранное шпоночное соединение проверяем на напряжение смятия:

Где - расчётное напряжение на смятие;

М – вращающий момент на валу;

d - диаметр вала в месте установки шпонки;

h – высота шпонки;

;

[;

[;

6.3. Подбираем и проверяем шпонки для ведущего вала . Вращающий момент на валу .

6.3.1. Шпонка на выходном конце вала:

Для d₁=26 мм по ГОСТ 23360-78 выбираем b=8мм; h=7мм; t₁=4мм;

Для длины выходного конца вала l₁=60 мм, принимаем стандартную длину шпонки l=50 мм, меньшую l₁ на 5…10 мм [Дунаев стр. 369].

Определяем расчетную длину шпонки:

Проверяем шпоночное соединение на смятие:

Сравниваем с

Обозначение шпонки: 8*7*50 ГОСТ23360-78;

6.3.2. Подбираем и проверяем шпонку для ведомого вала. Вращающий момент на валу ;

Шпонка на выходном конце ведомого вала. Для по ГОСТу23360-78 выбираем b=10мм; h=8мм; ;

Для длинны выходного конца ведомого валамм; принимаем стандартную длину шпонки мм.

Определяем длину шпонки

Принимаем шпонку 8*10*36 ГОСТ23360-78

6.4. Шпонка под колесом:

Вращающий момент на валу М₂=89.1 Н*м

Для d_к2=53 мм по ГОСТ 23369-79 выбираем b=16мм; h=10мм; t₁=6мм;

Для длины l_cn=40мм принимаем стандартную длину шпонки l=30мм [Дунаев стр. 369].

Определяем расчетную длину шпонки:

Проверяем шпоночное соединение на смятие:

Сравниваем с

Обозначение шпонки: 16*10*32 ГОСТ23360-78

7. Подбор подшипников:

ВЕДУЩИЙ ВАЛ:

7.1. Из предыдущих расчетов выписываем данные для подбора подшипников:

М1=21,01 Нм [из раздела 2]

Ft1=1050,5Н [из раздела 3]

Fr1=424,86 Н [из раздела 3]

dп1=33мм [из раздела 4]

ώ1=99,43рад/с [из раздела 2]

Lh=17520 часов [из задания]

7.2. Составляем расчетную схему вала:

Где и -расстояние между центром шестерни и опорами (берутся из эскизной компоновки): Где .

При симметричном расположении шестерни относительно опор согласно заданию:

7.3. Согласно заданию выходной конец вала редуктора соединяется с валом электродвигателя муфтой МУВП.

Определяем радиальную силу муфты Fm :

Т.к. направлении силы неизвестно, то направляем ее параллельно силе , но в обратную сторону [стр. 135 Дунаев].

Расстояние точки приложения силы принимаем из эскизной компоновки ( от центра подшипника до конца выходного конца вала).

7.4. Определяем опорные реакции вала в вертикальной плоскости:

7.5. Определяем опорные реакции вала в горизонтальной плоскости:

Проверка: -

0=0 – Реакции определены верно.

7.6. определяем суммарные радиальные нагрузки на подшипники:

7.7.В соответствии с условиями подшипников принимаем коэффициенты :

V – коэффициент вращения кольца;

V=1 [стр. 103 Дунаев]

– коэффициент безопасности;

=1.2 [стр. 104 Дунаев]

Kт – температурный коэффициент

Kт=1.0 [стр. 105 Дунаев]

7.8. Определяем эквивалентную динамическую нагрузку подшипника, устанавливаемого на опоре, наиболее нагруженной:

Где , как для наиболее нагруженной опоры.

7.9. Определяем расчетную динамическую грузоподъемность подшипника:

Где p – показатель степени

p=3 для шариковых подшипников;

7.10. Для диаметра принимаем шариковый радиальный подшипник №2208, у которого [стр. 376 Дунаев].

7.11. Определяем действительную долговечность подшипника:

ВЕДОМЫЙ ВАЛ:

7.12. Из предыдущих расчетов выписываем данные для подбора подшипников:

М2=79,67 Нм [из раздела 2]

Ft2=1050,5 Н [из раздела 3]

Fr2=424,86 Н [из раздела 3]

d2=25,16мм [из раздела 4]

dп2=40мм [из раздела 4]

ώ2=24,85рад/с [из раздела 2]

Lh=17520часов [из задания]

7.13. Составляем расчетную схему вала:

7.13. Т.к. по условию задания не дано конкретное применения редуктора, то к выходному концу вала прикладываем консольную силу (ГОСТ 16162-85) и направляем ее параллельно селе , но в обратную сторону [стр. 135 Дунаев].

7.14. Определяем опорные реакции вала в вертикальной плоскости:

7.15. Определяем опорные реакции вала в горизонтальной плоскости:

Проверка:

0=0 – Реакции определены верно.

7.12. определяем суммарные радиальные нагрузки на подшипники:

7.13.В соответствии с условиями подшипников принимаем коэффициенты :

V – коэффициент вращения кольца;

V=1 [стр. 103 Дунаев]

Kо – коэффициент безопасности;

Kо=1 [стр. 104 Дунаев]

Kт – температурный коэффициент

Kт=1 [стр. 105 Дунаев]

7.14. определяем динамическую нагрузку подшипника, установленного на второй опоре, как наиболее нагруженной:

Где , как для наиболее нагруженной опоры.

7.15. Определяем расчетную динамическую грузоподъемность подшипника:

Где p – показатель степени

p=3 для шариковых подшипников;

7.16. Для диаметра принимаем шариковый радиальный подшипник №208, у которого [стр. 376 Дунаев].

7.17. Определяем действительную долговечность подшипника:

Выбранный подшипник пригоден.