Сечение А-А. Считаем на усталость сечение под колесом, оно опасное, т.к. сложное напряженное состояние, значительный изгибающий момент, концентрация напряжения от двух концентраторов: шпоночное отверстие и посадка с гарантированным натягом.
d=52 мм;
и ; масштабные факторы: и .Для вала диаметром
выбираем призматическую шпонку с сечением: b=18 мм, h=11 мм и глубиной паза вала .Для упомянутых выше сталей принимают коэффициенты
и .Изгибающий момент:
.Момент сопротивления кручению:
Wк нетто
Момент сопротивления изгибу:
Амплитуда нормальных напряжений:
Среднее напряжение:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения:
Сечение Б-Б. Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом:
;принимаем
иИзгибающий момент из эпюр:
Осевой момент сопротивления:
Полярный момент сопротивления:
Амплитуда нормальных напряжений:
Среднее напряжение:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения по формуле:
Т.к. результирующий коэффициент запаса прочности под подшипником меньше 3,5, то уменьшать диаметр вала не надо.
.
Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.
Напряжения смятия и условие прочности определяем по формуле:
.Максимальные напряжения смятия при стальной ступице [σсм] = 100
120 МПа, при чугунной [σсм] = 50 70 МПа.Ведущий вал: d=35 мм,
, t1=5 мм, l=56 мм, Мк1= .Ведомый вал: d=50 мм,
, t1=5,5 мм, l=70 мм, Мк2= .Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 10 мм. Объём масляной ванны
определяем из расчёта 0,25 дм масла на 1 кВт передаваемой мощности:Устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях
=400,91 МПа и скорости рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна Принимаем масло индустриальное И-30А (по ГОСТ20799-75).Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской.
Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная с узлов валов:
на ведущий вал мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80-1000С;
в ведомый вал закладывают шпонку
и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.Собрание валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхность стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.
После этого в подшипниковые камеры ведомого вала закладывают пластичную смазку, ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок для регулировки.
Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладывают резиновые армированные манжеты. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников и закрепляют крышки болтами.
Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и жезловый указатель.
Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой из технического картона; закрепляют крышку болтами.
Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.
1. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие. /С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др. – 2-е изд., переработанное и дополненное. –М.: Машиностроение, 1988.-416 с.:ил.
2. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие. –М.: Высшая школа. 1991.-43 с.: ил.