9. Проверка прочности шпоночных соединений

Проведем проверку прочности лишь одного соединения, передающего вращающий момент от вала червячного колеса к шкиву ременной передачи.

Диаметр вала в этом месте d_В2 = 55мм

Сечение и длинна шпонки t x h x L = 16 x 10 x 80

Глубина паза t₁ = 6мм; L = 80мм

Момент T_K2 = T₂ =802 x 10 ³Н мм

Напряжение смятия

(9.1)

- для стали

Условие G_СМ < [G_СМ] выполняется.

10. Уточненный расчет валов

Проверим стрелу прогиба червяка.

Приведенный момент инерции поперечного сечения червяка.

(10.1)

(10.2)

Стрела прогиба

Допускаемый прогиб

(10.3)

Таким образом, жесткость обеспечена, так как

Плоскость YZ (Н ·м)

M₁ = 0

M₄ = 0

Плоскость XZ (Н ·м)

M₁ = 0

M₄ = 0

Рисунок 2 – расчетная схема

ведущего вала

Плоскость YZ

M₁ = 0

M₄ = 0

Плоскость XZ

M₁ = 0

M₃ = M₂ = 159 H ·м

М₄ = 0

Рисунок 3 – расчетная схема

ведомого вала

11. Выбор посадок и расчет полей допусков

Посадки назначаем в соответствии с указаниями, данными в таблице 10,13

Определяем предельное отклонение, предельные размеры, допуск, предельные зазоры или натяги, допуск посадки.

Посадка червячного колеса на вал Ø70мм по ГОСТ 25347-82

1. Посадка в системе отверстия, вид посадки с натягом.

2. Номинальный размер D = 70мм.

3. Детали соединения

отверстие. Ø70Н7, квалитет 7

вал Ø70 р6, квалитет 6

4. Предельные отклонения ГОСТ25347-82

отверстие ES = +0,03мм = +30мкм

EI = 0

вал es = +0.051мм = 51мкм

ei = +0,032мм = 32мкм

5. Обозначения на чертежах

6. Предельные размеры (мм)

отверстие D_max = D + ES = 70 + (+0,030) = 70,030 (11.1)

D_min = D + EI = 70 + 0 = 70 (11.2)

вал d_max = D + es = 70 + (+0,051) = 70,0,51 (11.3)

d_min = D + ei = 70 + (+0,032) = 70,032 (11.4)

7. Допуски мм.

Отверстие TD = D_max – D_min = 70,030 – 70 = 0,030 (11.5)

TD = ES – EI = 0,030 – 0 = 0,030 (11.6)

вал Td = d_max - d_min = 70,051 – 70,032 = 0,019 (11.7)

Td = es – ei = 0,051 – (+0,032) = 0,019 (11.8)

8. Предельные зазоры (мм)

N_max = d_max – D_min = 70,051 – 70 = 0,051 (11.9)

N_max = es – EI = 0,051 – 0 = 0,051 (11.10)

N_min = d_min = D_max = 70,032 – 70,030 = 0,002 (11.11)

N_min = ei – ES = 0,032 – 0,030 = 0,002 (11.12)

(11.13)

9. Допуск посадки (мм)

ТП = TD + Td = 0,030 + 0,019 = 0,049 (11.14)

ТП = TS = N_max – N_min = 0,051 – 0,002 = 0,049 (11.15)

10. Схема поля допуска.

рисунок 4 - Схема поля допуска червячного колеса на вал

Посадка шкива ременной передачи на вал редуктора Ø40мм по ГОСТ 25347-82

1. Посадка в системе отверстия, вид посадки переходная.

2. Номинальный размер D = 40мм.

3. Детали соединения

отверстие. Ø40Н7, квалитет 7

вал Ø40 n6, квалитет 6

4. Предельные отклонения ГОСТ25347-82

отверстие ES = +0,025мм = +25мкм

EI = 0

вал es = +0.033мм = 33мкм

ei = +0,017мм = 17мкм

5. Обозначения на чертежах

6. Предельные размеры (мм)

отверстие D_max = D + ES = 40 + (+0,025) = 40,025 (11.16)

D_min = D + EI = 40 + 0 = 40 (11.17)

вал d_max = D + es = 40 + (+0,028) = 40,033 (11.18)

d_min = D + ei = 40 + (+0,015) = 40,017 (11.19)

7. Допуски мм.

Отверстие TD = D_max – D_min = 40,025 – 40 = 0,025 (11.20)

TD = ES – EI = 0,025 – 0 = 0,025 (11.21)

вал Td = d_max - d_min = 40,033 – 40,017 = 0,016 (11.22)

Td = es – ei = 0,033 – (+0,017) = 0,016 (11.23)

8. Предельные зазоры (мм)

N_max = d_max – D_min = 40,033 – 40 = 0,033 (11.24)

N_max = es – EI = 0,033 – 0 = 0,033 (11.25)

N_min = d_min = D_max = 40,017 – 40,025 = -0,008 (11.26)

N_min = ei – ES = 0,017 – 0,025 = -0,008 (11.27)

(11.28)

9. Допуск посадки (мм)

ТП = TD + Td = 0,025 + 0,017 = 0,042 (11.29)

ТП = TS = N_max – N_min = 0,033 – (-0,008) = 0,042 (11.30)

10. Схема поля допуска.

рисунок 5 - Схема поля допуска шкива ременной передачи на вал редуктора

Посадка бронзового венца на чугунный центр

Шейки валов под подшипники выполняем с отклонением вала к6.

Отклонения отверстий в корпусе под наружный кольца по Н7