11. Проверочные расчеты.

После завершения конструктивной компоновки редуктора проводят ряд проверочных расчетов, которые должны подтвердить правильность принятых конструктор­ских решений.

11.1. Проверочный расчет шпонок.

Проверка шпонок производится на смятие.

Рисунок 9.1. Шпоночное соединение.

Проверка шпонки тихо­ходного вала — под элементом открытой передачи.

Параметры шпонки: b = 12 мм; h = 8 мм; l = 30 мм; t₁ = 5 мм; t₂ = 3,3 мм.

Условие прочности:

Н/мм²

где F_tоп = 440 Н – окружная сила;

[σ]_см = 82,5 Н/мм² – допускаемое напряжение на смятие;

мм² – площадь смятия:

где l_p = l - b = 30-12 = 18 мм – рабочая длина шпонки со скругленными торцами.

Проверка шпонки быстроходного вала — под полумуфтой.

Параметры шпонки: b = 8 мм; h = 8 мм; l = 25 мм; t₁ = 3,5 мм; t₂ = 2,8 мм.

Условие прочности:

Н/мм²

где F_t = 2044 Н – окружная сила на колесе;

[σ]_см = 82,5 Н/мм² – допускаемое напряжение на смятие;

мм² – площадь смятия:

где l_p = l - b = 25 - 8 = 17 мм – рабочая длина шпонки со скругленными торцами.

11.2. Проверочный расчет стяжных винтов.

Расчет производится по наибольшей из реакций в вертикальной плоскости в опорах подшипников (R_Сy = 2029 Н).

Определяем силу, приходящуюся на один винт:

F_B = 0,5 R_Сy = 0,52029 = 1014,5 Н.

Принимаем K₃=3 – коэффициент затяжки при переменной нагрузке; х = 0,27 - коэффициент основной нагрузки при соединении чугунных деталей без прокладок.

Определяем механические характеристики материала винтов:

Винты изготовлены из стали 35, класса точности 5.6 (первое число, умноженное на 100 определяет предел прочности σ_В = 500 Н/мм²; произведение чисел умноженное на 10 определяет предел текучести σ_т = 300 Н/мм²; допускаемое напряжение [σ]= 0,2σ_т= 0,2300 = 60 Н/мм².

Определяем расчетную силу затяжки винтов:

F_р = [K₃ (l - x) + x]F_B = [3 (1 - 0,27) + 0,27] 1014,5 = 2098 Н.

Определяем площадь опасного сечения винта:

мм²

где d_p – расчетный диаметр винта;

p = 1,75 мм – шаг резьбы.

Определяем эквивалентные напряжения:

Н/мм²

Сводная таблица.

Результаты проверочных расчетов.

Детали		Напряжение, H/mm2
		расчетное σ	допуска­емое [σ]
Шпонки	Быстро­ходный вал	30.16	82,5
	Тихо­ходный вал	9,65	82,5
Стяжные винты		33.18	60

12. Расчет технического уровня редуктора.

12.1. Определение массы редуктора.

где

- коэффициент заполнения, определяется по графикам в зависимости от межосевого расстояния ;

- - плотность алюминия марки АЛ4;

- делительный диаметр червяка и колеса соответственно:

12.2.Определение критерия технического уровня редуктора.

Критерий технического уровня определяется по формуле:

где

- вращающий момент на тихоходном валу редуктора, .

Сводная таблица:

Тип редуктора	Масса, m, кг	Момент, Т2, Нм	Критерий
Червячный	94,6	912,2	0,104

Определение критерия дает возможность оценить место спроектированного редуктора в сравнении со стандартными и решить вопрос о целесообразности его изготовления. При этом надо учесть ограниченность возможностей индивидуального (или мелкосерийного) производства для получения высоких критериев технического уровня редуктора. В данной работе по результатам расчетов критерий технического уровня редуктора - средний, в большинстве случаев производство экономически неоправданно.