4.12 Проверка прочности шпоночных соединений

Шкив, зубчатые колёса и муфту насаживают на валы и предохраняют от проворачивания призматическими шпонками, которые представлены на рисунке 4.13. Размеры сечения шпонки выбираются в зависимости от диаметра вала в месте установки и приведены в таблице 4.6.

Таблица 4.6 – Размеры призматических шпонок

Место установки	Диаметр вала, мм	Сечение шпонки		Глубина паза
		b, мм	h, мм	вала t1, мм	ступицы t2, мм
Ведомый шкив	36	10	8	5	3,3
Шестерня 1	48	14	9	5,5	3,8
Колесо 2 Шестерня 3	65	16	11	7	4,4
Колесо 4	85	22	14	9	5,4
Муфта	70	18	12	7,5	4,9

Рисунок 4.13 – Призматическая шпонка

Рабочая длина шпонки, мм:

где - длина ступицы зубчатого колеса, шкива или полумуфты, мм;

b – ширина шпонки, мм.

Часть шпонки, выступающую из вала, проверим по напряжения смятия. Рабочее напряжение смятия, МПа:

где – вращающий момент на валу, Н·мм;

Z – число шпонок;

– рабочая длина шпонки, мм;

- диаметр вала, мм;

h – высота шпонки, мм;

- глубина паза вала, мм;

- допускаемое напряжение смятия, МПа.

Из расчёта видно, что в каждом месте постановки будет по одной шпонке.

4.13 Выбор и расчёт втулочно-пальцевой муфты

Муфты выбирают из стандартов или нормалей машиностроения в зависимости от расчётного вращающего момента и диаметров соединяемых валов.

При работе муфта испытывает колебания нагрузки, обусловленные характером работы приводимой в движение машины. Расчётный вращающий момент, Н·м:

где - коэффициент режима работы привода от электродвигателя;

- момент на приводном валу машины, Н·м.

При выборе муфты должно соблюдаться условие:

где - вращающий момент, передаваемый стандартной муфтой, Н·м.

Пальцы муфты проверяют на изгиб по сечению А-А.

Условие прочности пальца на изгиб:

;

Где

4.14 Определение марки масла для зубчатых передач и подшипников

Экономичность и долговечность машины зависят от правильного выбора смазочного материала. Потери на трение снижаются с ростом вязкости смазки, однако повышаются гидромеханические (на перемешивание смазочного материала). Поэтому выбор вязкости масла сводится к определению некоторого относительного её значения на основе опыта изготовления и эксплуатации узлов машин, рекомендаций теории смазывания.

Ориентировочное значение вязкости масла для смазывания зубчатых передач определяется в зависимости от фактора :

где - твёрдость по Виккерсу активных поверхностей зубьев в шестерне;

- рабочее контактное напряжение, МПа;

- окружная скорость в зацеплении, м/с.

Для двухступенчатого редуктора определим значения фактора для обеих ступеней.

Так как редуктор имеет общую масляную ванну, то следует определить среднее вязкости, м²/с:

Марка масла выбирается по среднему значению вязкости:

При окружной скорости картерная смазка заливается в размере, л:

Зубчатое колесо тихоходной ступени окунается в смазочный материал на, мм:

В редукторах и коробках передач подшипники смазываются смазочным материалом, применяемым для зацеплений.

Заключение

На основании произведённых расчётов выбран электродвигатель, определены передаточные отношения ремённой и зубчатой передач, мощности, частоты вращения и вращающие моменты на валах редуктора.

Путём подбора диаметров шкивов, толщины ремня, получена требуемая долговечность ремённой передачи.

Используя недорогие, но достаточно прочные стали, рассчитаны компактные зубчатые передачи, определены диаметры валов и сделаны проверки на прочность.

Разработана эскизная компоновка редуктора, позволившая принять окончательное решение о размерах деталей редуктора с учётом характера действующих в зацеплении сил и размеров валов, подобраны подшипники качения и проверены на долговечность.

Для соединения редуктора с приёмным валом машины из стандартов выбрана муфта, и её отдельные элементы проверены на прочность.

Расчётным путём определена марка масла для зубчатых колёс и подшипников, установлен уровень масла.

По размерам, полученным из расчётов, выполнены сборочный чертёж редуктора и рабочие чертежи деталей. Результаты проектирования можно использовать для создания опытного образца.

Список использованных источников

1 Здор Г.П, Бородин А.В. Проектирование механического привода с цилиндрическим двухступенчатым редуктором: Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Детали машин». Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 1997. 67 с.

2 Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие. Изд. 7-е исправленное. М.: Высшая школа, 2001. 447 с.

3 Волков В.М. Расчёт валов: Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу «Детали машин и подъёмно-транспортные устройства». Омский институт инженеров железнодорожного транспорта. Омск, 1989. 30 с.

4 Гузенков П.Г. Детали машин: Учебник для вузов. Изд. 4-е исправленное. М.: Высшая школа, 1986. 359 с.

5 СТП ОмГУПС-1.2-02. Работы студенческие учебные и выпускные квалифи­кационные: общие требования и правила оформления текстовых докумен­тов.

45