8 Подбор шпонок и проверка прочности шпоночного соединения

8.1 Ведущий вал.

На ведущий вал установим одну шпонку для соединения полумуфты с выходным концом ведущего вала.

Рисунок 7 – Схема шпоночного соединения

По таблице 8.9 [1] (ГОСТ 23360-78) определим основные размеры шпонки: при диаметре выходного конца вала d_в=26 мм, отношение ширины, высоты и длины шпонки:

b×h×l=8×7×50 мм.

Проверим шпонки на напряжения смятия по формуле:

(60)

где Т-вращающий момент на валу;

d-диаметр вала в сечении, где установлена шпонка;

h-высота шпонки;

t₁-глубина паза под шпонку;

l-длина шпонки;

b-ширина шпонки;

[σ_см] – максимально допустимое напряжение.

После подстановки получим:

≈19,8 (МПа)

Учитывая, что муфта изготовлена из чугуна [σ_см]=50…70 МПа, условие прочности выполнено.

8.2 Ведомый вал.

По таблице 8.9 [1] (ГОСТ 23360-78) определим основные размеры шпонки: при диаметре под колесо d_к2=45 мм и длине ступицы L_ст=60 мм, отношение ширины, высоты и длины шпонки:

b×h×l=14×9×50 мм.

После подстановки данных в формулу (60) получим:

=41 (МПа)

Т.к. колесо изготовлено из Стали 45 для которй - [σ_см]=100…120 МПа, условие прочности выполнено.

По таблице 8.9 [1] (ГОСТ 23360-78) определим основные размеры шпонки: при диаметре выходного конца вала d_в2=32 мм, отношение ширины, высоты и длины шпонки:

b×h×l=10×8×50мм.

После подстановки данных в формулу (60) получим:

=60(МПа)

Т.к. [σ_см]=100…120 МПа, условие прочности выполнено.

9. Второй этап компоновки редуктора

В развитие 1-й компоновки вычерчиваем валы, с насажанными на них деталями. Шестерню выполняем за одно свалом.

Между торцами подшипников и внутренней поверхностью стенки редуктора вычерчиваем мазеудерживающие кольца. Их торцы должны выступать на 2-3 мм. Для уменьшения числа ступеней мазеудерживающие кольца и подшипники размещаем на одном и том же диаметре вала. Фиксация мазеудерживающие колец в осевом направлении осуществляется на валах утолщениями вала с одной стороны и торцами подшипников с другой. На ведомом валу одно из мазеудерживающих колец с одной стороны фиксируется распорной втулкой, а не утолщением вала.

Вчерчиваем крышки подшипниковых камер с уплотнительными прокладками.

Аналогично конструируем узел ведомого вала, обращая внимание на следующие особенности:

а) для фиксации колеса в осевом направлении предусматриваем бурт вала с одной стороны и установку распорной втулки с другой.

б) переход вала от 45мм к 50 мм смещаем на 2-3 мм внутрь ступицы колеса, чтобы ступица плотно упиралась с одной стороны в бурт вала , а с другой в распорную втулку.