8.2. Расчет валов на сопротивление усталости.

Расчет проводим для наиболее нагруженного вала (тихоходного) в наиболее опасном сечении (1-1).

Механические характеристики:

Рассчитаем амплитудные напряжения:

Из таблиц [1, c.198,190] определяем:

где – эффективный коэффициент концентрации напряжений, - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, - коэффициент влияния качества поверхности, - коэффициент влияния поверхностного упрочнения.

Определим коэффициенты снижения предела выносливости:

Предел выносливости вала:

Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям:

Коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечение:

Сопротивление усталости обеспечено, т.к. коэффициент запаса больше допускаемого ( ).

9. Выбор смазочных материалов и системы смазывания.

Для смазывания передач применяется картерная система. В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. Колеса при вращении увлекают масло, разбрызгивая его внут­ри корпуса. Масло попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей.

В коническо-цилиндрическом редукторе в масляную ван­ну должно быть погружено коническое колесо не менее чем на половину шири­ны b венца (> 0,5b).

Подшипники смазывают тем же маслом, что и детали передач.

При картерном смазывании передач подшипники смазывают брызгами мас­ла. Вследствие вращения колес брызгами масла покрыты всё детали передач и внутренние поверхности стенок корпуса. Стекающее с колес, валов и со стенок корпуса масло попадает в подшипник.

Доступ масла к подшипникам быстроходного вала затруднён. Поэтому для их смахки используется пластичный смазочный материал Литол-24, который подаётся при помощи пресс-маслёнки. С внутренней стороны подшипник закрывают маслосбрасывающим кольцом.

Для замены масла в корпусе предусмотрена пробка с конической резьбой. Применение таких пробок более желательно так как коническая резьба создаёт герметичное соединение, и пробки нетребуют дополнительного уплотнения. Для наблюдения за уровнем масла так же установлена пробка с конической резьбой.

Выбор типа масла. Рекомендуемая кинематическая вязкость для зубчатых передач про окружной скорости до 2 м/с при температуре 40°С – 60 мм²с. По таблице выбираем масло И-Г-А-68.

10. Проектирование комбинированной муфты.

Нередко от муфты требуется определенный комплекс свойств, например ограничение передаваемой нагрузки при несоосно расположенных валах. В этом случае предохранительную муфту объединяют с компенсирующей и называют комбинированной. Выберем в качестве компенсирующей муфты упругую со стальными стержнями. В этой муфте в качестве упругих элементов являются аксиально расположенные цилиндрические стержни. Для изготовления стальных стержней используется конструкционная рессорно-пружинная сталь, такая как 60С2А, 60С2ХА, 65С2ВА. В качестве предохранительной муфты выбираем муфту с разрушающимися элементами. Муфты такого типа отличают компактность и высокая точность срабатывания.

Проектирование муфты с разрушающимся элементом:

В качестве разрушающегося элемента используем штифты, выполнение из закаленной стали 45. Спроектируем муфту с двумя разрушающимися элементами.

Рассчитаем диаметр штифта, который необходим для срабатывания муфты при моменте

Расчет диаметра проведем из условия прочности штифта на срез:

- допускаемое напряжение среза,

D=280 мм – диаметр расположения штифтов, - количество штифтов.

где – коэффициент неравномерности распределения нагрузки на штифты, .

Для разрушающегося элемента выберем штифты 2.8х55 ГОСТ 3128-70, которые перед установкой необходимо проточить до диаметра 6 мм.

Проектирование муфты со стальными стержнями:

Расчетный вращающий момент:

;

Принимаем

;

Принимаем

Принимаем

Длина стержня:

Принимаем

Принимаем

Диаметр стержней:

Принимая количество стержней z=24, получаем

11. Порядок сборки редуктора, выполнение необходимых регулировочных работ

Колесо тихоходной ступени через отверстие в крышке редуктора помещают в него и внутри редуктора сажают с натягом на вал.

Червяки тихоходной и быстроходной ступеней помещаются в редукторе через соответствующие отверстия в корпусе.

В редукторе установлены роликовые радиально-упорные подшипники, которые требуют регулировки осевого зазора. Регулируемые радиально-упорные подшипники считаются правильно отрегулированными, если при перемещении вала в осевом направлении из одного крайнего положения в другое, осевой зазор находится в требуемых пределах. Осевой зазор определяют по справочникам в зависимости от диаметра подшипников, расстояния между опорами и температурного режима работы. Регулировка осуществляется с помощью регулировочных прокладок. Устанавливается количество прокладок, необходимое для обеспечения требуемого зазора. После того как подшипники отрегулировали, приступают к регулировке зацепления.

На рабочую по­верхность витков червяка наносят тонкий слой краски, после чего проворачивают вал - червяк, притормаживая вал червячного колеса. О взаимодействии витка червяка и зубьев червячного колеса сви­детельствует пятно контакта - отпечаток краски на рабочих по­верхностях зубьев колеса. Положение пятна контакта в пределах границ зуба червячного колеса позволяет судить о том, как соб­рано зацепление. В правильно собранной передаче пятно контакта расположено симметрично относительно средней плоскости венца колеса. Если пятно контакта расположено справа или слева от сред­ней плоскости зубчатого венца колеса, то вал с чер­вячным колесом необходимо переместить в осевом направлении соответственно вправо или влево.

Перемещение вала с червячным колесом осуществляют пу­тем переноса части прокладок с одной стороны на другую. После этого следует за­тянуть винты и вновь проверить положение пятна контакта. В слу­чае необходимости регулирование зацепления нужно продолжить.

Суммарная толщина набора прокладок при перестановке долж­на оставаться неизменной во избежание нарушения зазора в под­шипниках.