8.3. Проверочный расчет шпонок

Зубчатые колеса, шкивы, звездочки и другие детали крепятся на валах с помощью шпоночных соединений.

Сечение шпонки выбирают в зависимости от диаметра вала (см./1/табл.7.7). Длину шпонки принимают по длине ступицы с округлением в меньшую сторону до стандартной (см.примечание к табл.7.7)

Основные параметры шпонок.

Рисунок 8.5

(8.15)

где: - длина шпонки,мм

- длина ступицы,мм

Шпонки рассчитываются на смятие по формуле:(см./1/с.94)

(8.13)

где: - напряжение смятия, Н/мм

- крутящий момент на валу, Н∙мм

- диаметр вала вместе посадки шпонки,мм

- рабочая длина шпонки,мм

, -параметры шпонки смотри выше,мм

- допускаемое напряжение смятия 110-190, Н/мм²

Z – количество шпонок.

46

Вал №1

Шпонка на первом валу:

параметры шпонки: b = 10 мм, h = 8 мм, l = 40 мм , t₁ = 5.0 мм, t₂ = 3.3 мм , l_р = l – b = 40 – 10 = 30 мм , d = 30 мм .

Условие выполняется

Вал №2

Шпонка на втором валу (меньшая):

параметры шпонки: b = 12 мм, h = 8 мм, l = 56 мм , t₁ = 5.0 мм, t₂ = 3.3 мм , l_р = l – b = 56 – 12 = 44 мм , d = 40 мм .

Условие не выполняется

На втором валу необходимо установить две шпонки под углом 180° относительно друг друга.

Условие выполняется

Шпонка на втором валу (большая):

параметры шпонки: b = 16 мм, h = 10 мм, l = 70 мм , t₁ = 6.0 мм, t₂ = 4.3 мм , l_р = l – b = 70 – 16 = 54 мм , d = 55 мм .

Условие не выполняется

47

9. Выбор способа смазки и контроля смазочных материалов для передач и подшипников

Смазка, зубчатых и червячных зацеплении и подшипников уменьшает потери на трение, износ и нагрев деталей.

По способу подачи смазки к зацеплению различают картерную и циркуляционную смазки.

Картерная смазка осуществляется окунанием венцов зубчатых и червячных колес (или червяков) в масло, заливаемое внутрь корпуса. Эту смазку применяют при окружным скоростях в зацеплении передач V < 12-15 м/с, в зацеплении червячных передач при скорости скольжения V < 10 м/с. При большей скорости масло сбрасывается центробежной силой. При смазывании окунанием объем масла заливаемого в картер определяет из расчета (0,4-0,8)л масла на 1 кВт передаваемой мощности.

Глубина погружения в масло h_м зубьев колеса в цилиндрических редукторах 2m < h_м < 0.25d2 (где m - модуль зацепления): при расположении шестерни ниже колеса h_м= (0.1-0.5)d1, при этом h_min=0.2m. Рекомендуется, чтобы уровень масла был не выше центра нижнего тела качения подшипника (шарика или ролика).

В червячных редукторах при окунании в масляную ваннy колеса 2m < h_м < 0.25 d2; при нижнем или боковом расположении червяка h_м=(0.l-0.25)d1, причем h_{м min} = 2.2m. Одновременно рекомендуeтся, чтобы уровень масла был не выше центра нижнего тела качения подшипника. Если при этом h_{м min} < 2.2m, то на валу червяка размещают брызговики (рис. 9.1), забрасывающие масло на червячное колесо.

Рисунок 9.1

Смазывание подшипников качения, редукторов общего назначения осуществляют жидкими Маслами или пластичными мазями. Наиболее благоприятные условия для работы подшипников обеспечивают жидкие масла. Преимущества их заключаются в высокой стабильности смазы­вания, меньшем сопротивлении вращению, способности отводить теплоту и очищать подшипник от продуктов износа. Жидкое масло легче заменить без разборки узла.

48

Недостаток жидких масел связан с необходимостью применения сложных уплотнений.

На практике подшипники стремятся смазывать тем же маслом, которым осуществляется смазывание деталей передач механизма. При этом смазывание подшипников обычно осуществляется за счет разбрызгивания.

Пластичные мази лучше, чем жидкие масла, защищают подшипник от коррозии, особенно при длительных перерывах в работе. Для их удержания в подшипнике и корпусе не требуются сложные уплотнения. При выборе пластичной мази учитывают рабочую температуру подшип­никового узла и наличие в окружавшей среде влаги. В узлах с интенсивным тепловыделением пластичные мази не применяют из-за не­достаточного отвода теплоты от трущихся поверхностей.

Уровень масла, находящегося в корпусе редуктора, контролируют различными маслоуказателями.

Для слива масла из корпуса редуктора предусматривается мослосливочное отверстие, размещаемое в нижней части корпуса и закрываемое резьбовой пробкой.

Во время работы редукторов повышается давление внутри корпуса в связи с нагревом масла и воздуха. Это приводит к выбрасыванию масла из корпуса через уплотнения и стыки. Чтобы избежать этого, внутреннюю полость корпуса соединяют с внешней средой путем установки отдушин.

В нашем случае в редуктор необходимо залить масло И – 30 А.

49