6.2 Тихоходный вал

Определим реакции опор.

Плоскость УОZ

Строим эпюру М : М =Уа *40=0,05*40=2 Н*м

М =Ув*40=0,63*40=25.2 Н*м

Плоскость XOZ

Строим эпюру М :М = Xа*48=0,91*40=36,4 Н*м

Суммарные реакции:

Для установки в опоры вала примем подшипники шариковые радиальные однородные №211: d=55 мм; D=100 мм; В=21 мм; r=2,0

Отношение Fa/Co=0.34/13.7=0.025, e=0.21

Отношение Fa/Rb=0.34/1.23=0.28>e=0.21

X= 0.56, Y=2.0

Эквивалентная нагрузка:

Р =(0,56*1,23+2,0*0,34)*1,6*1,05=2,30 кН

Номинальная долговечность, ч:

Рисунок 2 – Расчетная схема узла второго вала редуктора

7. Выбор шпонок и проверка их на смятие

В шпоночных соединениях применяют призматические шпонки со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок, пазов и длины шпонок по ГОСТ 23360-78. Шпонки изготовлены из стали 45 нормализованной.

7.1 Быстроходный вал

Шпонка в сечении А – А

Шпонка выбирается в зависимости от диаметра хвостовика, в данном случае диаметр хвостовика равен 35 мм, следовательно, выберу шпонку 10х8х70 мм по ГОСТ 23360-78.

Размеры шпонки b=10 мм, h=8 мм, l=70 мм, t1=5 мм, t2=3.3 мм.

Для удобства установки полумуфты на хвостовик применяют шпонку с одним плоским торцом, которую совмещают с торцевой поверхностью вала. Проверяю шпонку на смятие ее боковых граней:

Где ≤ 100МПа.

Условие прочности:

Полученное значение удовлетворяет условию, следовательно, одной шпонки достаточно для передачи вращающего момента.

Запас прочности шпонок на протяжении смятия =52,4%.

7.2 Тихоходный вал

Шпонка в сечении Б – Б

Диаметр вала Ø40 мм. Размер шпонки bxhxl=12х8х120, t1=5.0 мм

Напряжение смятия:

Шпонка в сечении В – В

Диаметр вала Ø54 мм. Размер шпонки bxhxl= 16х10х80, t1=6.0 мм.

Напряжение смятия:

8. Выбор сорта смазки

Для уменьшения потерь мощности на трение, снижения интенсивности износа деталей, а так же для лучшего отвода тепла и защиты от коррозии применяют различные способы и виды смазки. По способу подвода смазочного материала к трущимся поверхностям деталей различают картерную и циркуляционную системы смазки.

Картерная смазка применяется при окружной скорости в зацеплениях колес передач от 1.0 до 12.5 м/с и осуществляется окунанием в масло, заливаемое внутрь корпуса редукторной передачи. Допустимыми уровнями погружения зубчатых колес в масляную ванну принято считать минимально – на величину модуля зацепления, а максимально – до половины радиуса колеса (от «m» до 0,25*d2).

Выбор сорта смазочного материала основан на опыте эксплуатации машин. Принцип выбора следующий – чем больше окружная скорость в зацеплении, тем меньше должна быть вязкость масла. Одновременно, чем выше уровень контактных напряжений на рабочих поверхностях зубьев, тем большей вязкостью должна обладать смазка. Поэтому выбор сорта смазывающего материала осуществляют в зависимости от этих двух параметров: окружной скорости в зацеплении и уровня контактных напряжений в два этапа:

1. Определяют требуемую вязкость смазки по величине окружной скорости и контактных напряжений.

2. Определяют марку масла в зависимости от его вязкости

Картерный способ смазки ввиду его большой надежности и просто ты является самым распространенным. Основным недостатком этого способа является то, что масло при эксплуатации редукторной передачи принудительно не охлаждается и не фильтруется. Это ведет к быстрому окислению масла и снижению качества его смазывающей способности.

Подшипниковые узлы при картерном способе смазки зацеплений смазывают одним из двух способов в зависимости от величины окружной скорости в зацеплении зубчатых колес:

1. При V>1 м/с – за счет разбрызгивания масла зубчатыми колесами – брызгами масла покрываются все детали передач и внутренние поверхности стенок крышки и корпуса редуктора, эти стекающие капли масла попадают в подшипники и смазывают их.

2. При V<1 м/с консистентной смазкой, закладываемой при сборке узла. Подшипник в этом случае изолирован от картера мазеудерживающим кольцом, а от окружающей среды – подшипниковой крышкой.

В косозубых передачах при малых размерах шестерен ( в случае вписывания шестерни в габарит подшипника) подшипник рядом с шестерней защищают маслоотражательным кольцом. Установка кольца позволяет защитить подшипник от продуктов износа зубчатых колес, а также от действия направленного потока масла , сбрасываемого в сторону подшипника зубьями шестерни из зон зацепления.

В сконструированном редукторе использован картерный способ смазки зацеплений. Параметры смазки приведены в таблице 1. Расчет требуемого количества масла произведен по зависимости V=(0,5…0,8)*P1, дм .

Минимальный и максимальный уровни масла рассчитаны путем деления минимального и максимального объема масла на площадь основания картера редуктора. Результаты вычислений сведены в таблицу 1.

Таблица 2 – Основные характеристики смазки зацеплений и опор валов редуктора

Окружная скорость в зацеплениях	0,77 м/с
Максимальное контактное напряжение	835 МПа
Сорт применяемого масла	Индустриальное И-30А
Кинематическая вязкость масла
Объем масляной ванны
Минимальный уровень масла	14 мм
Максимальный уровень масла	25мм
Способ смазки подшипниковых узлов	Разбрызгиванием