Расчет вала шестерни на жесткость
Определим длины ступеней пролета вала и осевые моменты инерции сечений:
la=36
мм;
lb=35.5
мм;
lc=
39 мм;
ld=
28.5 мм;
le=
17 мм;
Осевой момент инерции сечения вала по формуле
Перемещения оси вала определяем принимая модуль упругости стаи 45 равным Е=
Угол поворота оси вала на опоре А
В
горизонтальной плоскости
В
вертикальной плоскости
Полный
угол
Угол поворота оси вала на опоре В
В
горизонтальной плоскости
В
вертикальной плоскости
Полный
угол
Углы поворота оси вала на опорах А и В меньше допускаемого значения угла поворота под однорядными коническими подшипниками [θ]=0.0002 рад
Угол поворота оси в точке D:
В
горизонтальной плоскости
В
вертикальной плоскости
Полный
угол
Таким образом, условия жесткости тихоходного вала выполняются.
2.6. Расчет шпоночного соединения
Для соединения конического колеса и вала
Допускаемая длина шпоночного паза lCT=28мм
l'=lCT-2S=28-2*3=22 мм
Для передачи вращающего момента применим призматическую шпонку по
ГОСТ 10748-79. По диаметру d=28мм выбираем [,28]
b=8; h=11; t1= 5; t2= 3.3, l=22 мм
Рабочая длина шпонки
lр=l-b=22-8=16 мм
Номинальное давление в неподвижном соединении со стандартной шпонкой при переходной посадке чугунной ступицы на стальной вал:
[σ]см=150 Мпа; [σ]изн=100 Мпа;
Условие прочности на смятие
Условие износостойкости
Для соединения муфты и цилиндрического конца вала
Допускаемая длина шпоночного паза lCT=36мм
l'=lCT-2S=36-2*3=30 мм
Для передачи вращающего момента применим призматическую шпонку по
ГОСТ 10748-79. По диаметру d=17мм выбираем [,28]
b=6; h=6; t1= 3,5; t2= 2,8, l=28 мм
Рабочая длина шпонки
lр=l-b=28-8=20 мм
Номинальное давление в неподвижном соединении со стандартной шпонкой при переходной посадке чугунной ступицы на стальной вал:
[σ]см=150 Мпа; [σ]изн=100 Мпа;
Условие прочности на смятие
Условие износостойкости
Материалы шпонок – сталь 45.
2.7 Компоновка редуктора Наибольший вращающий момент на тихоходном валу редуктора
Тмах=Тпик=75,5 Н*м
Толщина стенки редуктора
Принимаем
Толщина
ребра
Крышку крепят к корпусу винтами с шестигранной головкой класса прочности 6.6. Их диаметр
Принимаем
Диаметр фундаментного болта
Принимаем
Толщина лапы фундаментного болта
Число фундаментных болтов: 4.
Чтобы поверхности не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса, между ними оставляем зазор a, мм.
Где L – расстояние между внешними поверхностями деталей передач L=204 мм
При конструировании корпусных деталей, придадим им простые и гладкие внешние формы, а также будем стремиться к созданию корпуса минимальных размеров, чтобы уменьшить его массу и стоимость, облегчить уход за редуктором и его содержание.
Для осмотра зубчатых колес в крышке корпуса делают люк, размеры которого должны быть максимально возможными. Для отвода давления, возникающего в результате нагрева воздуха и масла, установим крышку-отдушину с уплотняющей прокладкой.
Для того чтобы внутрь корпуса не попадала пыль, под крышку ставим уплотняющие прокладки из резины марки МБ по ГОСТУ 7338-77 толщиной 2-3 мм привулканизированные к крышке.
При окружной скорости зубчатых колес 1 м/с целесообразно применить картерную смазку. Для выбора марки масла необходимо найти кинематическую вязкость:
Принимаем
[1,441]
При картерной смазке колес подшипники качения смазываются брызгами и стеканиями по колесу и валу масла. Нижний уровень масла в ванне определим по глубине погружения колеса. Колеса одноступенчатых конических редукторов следует погружать в масло на глубину равную половине длины зуба.
h=b/2=7.5 мм
Для наблюдения за уровнем масла будем использовать щуп.
Объем масла, необходимого для заливки в редуктор подсчитаем по объему машинной ванны при верхнем уровне масла. Высота q=55 мм, ширина b=57 мм, длина c=117 мм.
V=qbc=55 117 57=366795 мм3, т.е. 0,4 л.