8 Подбор шпонок и проверочный расчет их по напряжениям смятия
На валах в местах крепления деталей, передающих крутящий момент, выполняют шпоночный паз, размеры которого, а также размеры шпонок стандартизованы. По техническим соображениям рекомендуется для разных ступеней одного и того же вала назначать одинаковые шпонки по сечению и длине исходя из ступени меньшего диаметра.
Длину шпонки назначают на 5 – 10 мм меньше длины ступицы из ряда стандартных значений: 10, 12, 14, 16, 18, 20. 25, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80,90, 100.
В условном обозначении шпонки указывается ее ширина b, высота h и длина 1. например: шпонка 12840 СТ СЭВ 189-75.
По таблице 6.1[1, c. 94] подбирают шпонки с нужными геометрическими характеристиками, сведенными в таблицу 2.
Выбранные шпонки проверяем на смятие:
,
где Т – передаваемый крутящий момент, Нм; d – диаметр вала, м; lр – длина шпонки (при плоских торцах lр = l), м; [σсм] – допускаемое напряжение смятия, принимаемое при стальной ступице, – 100 – 120 МПа.
Если напряжение смятия получается значительно меньше допускаемого, целесообразно взять шпонку меньшего сечения и повторить расчет; если больше, то необходимо ставить симметрично две шпонки или применять шлицевые соединения.
Проверяем шпонки на смятие:
шпонка 1-I
шпонка 2- I
шпонка 3- II
шпонка 4- II
шпонка 5- III
Таблица 2 – Параметры выбранных шпонок
Параметр |
Значение параметров пазов и шпонок на валах |
|||
I (d=15) |
II (d=25) |
III (d=32) |
||
Глубина паза вала t1 |
3 |
4 |
4 |
5 |
Глубина паза втулки t2 |
2,8 2,8 |
3,3 |
3,3 |
3,3 |
Ширина δ |
6 6 |
8 |
8 |
10 |
Высота h |
6 6 |
7 |
7 |
7 |
Длина l |
20 25 |
14 |
40 |
36 |
,5
3,5
9 Конструкция корпуса
Параметр |
Размеры, мм |
Толщина стенки корпуса редуктора: двухступенчатого цилиндрического |
δ=0,025·аw+3≥8 δ=0,025·140+3=6,5 |
Толщина стенки крышки редуктора: двухступенчатого цилиндрического |
δ1=0,02·аw+3≥8 δ1=0,02·140+3=5,8 |
Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса |
S=1,5· δ=1,5·6,5=9,75 |
Толщина нижнего пояса (фланца) крышки корпуса |
S1=1,5· δ1=1,5·5,8=8,7 |
Толщина нижнего пояса крышки: без бобышек |
p=2,35·δ=2,35·6,5=14,95 |
Толщина ребер основания корпуса |
δp=1· δ =1·6,5=6,5 |
Толщина ребер крышки |
δp1=1· δ1 =1·5,8=5,8 |
Диаметр фундаментных болтов |
кол. болтов 4 dф=М16 |
Диаметр болтов: подшипников соединяющие основание корпуса с крышкой крепящие смотровую крышку |
d=0,7· dф=0,7·16=11,2 d1=0,5· dф=0,5·16=8
d5=0,3· dф=0,3·16=4,8 |
Расстояние от наружной поверхности стенки корпуса до оси болтов |
Ci=21 |
Ширина нижнего и верхнего пояса основания корпуса |
Ki=39 |
Ширина опорной поверхности нижнего фланца корпуса редуктора |
m= Ki+1,5·δ=39+1,5·6,5=48,75 |
Минимальный зазор между колесом и корпусом |
a=1,1·δ=1,1·6,5=7,15
|
Высота центров |
Ho=1,06·аw=1,06·140=148,4 |
Размер элементов |
dотв.=17; D=24; r=5 |
Размер гнезд подшипников (D1H7) c крышкой на винтах и количество винтов n
|
D1H780 62 47 D4=96; 75 60 D5=115; 90 75 d2=M8; M6 M6 n=6; 4 4 h=8; 7 6 |
Размеры элементов спряжений литых корпусов |
δ=6,5; х=3; Y=15; R=5 |