Подбор и проверка шпонок

Проверке подлежат одна шпонка ведущего вала – под шкивом ременной передачи, и две – ведомого вала – под зубчатым колесом и под полумуфтой. Размер шпонок подбираем по таблице.

 

 

Таблица 8.1 – Размеры шпонок (ГОСТ 23360-78)

№	Рабочая длина,мм	Диаметр вала, мм	Сечение шпонки, мм	Глубина паза, мм
lp	d	b	h	Вала t1	Втулки t2
					4,0	3,3
					6,0	4,3
					5,5	3,6

Проверяем условие прочности по формуле:

σ_см= σ_см,

 

где d- соответствующий диаметр вала, мм;

h- высота шпонки, мм;

t₁- глубина паза вала, мм;

l_р- рабочая длина шпонки, замеряется с эскизной компоновки.

 

σ_см= Н/мм .

σ_см= Н/мм .,

σ_см= Н/мм .

Условие прочности шпоночных соединений на смятие выполняется.

 

ЭСКИЗНАЯ КОМПОНОВКА РЕДУКТОРА

Компоновку редуктора выполняем в масштабе 1:1. По середине поля чертежа проводятся две параллельные линии на расстоянии а_ω друг от друга. Вычерчиваем зубчатую пару в соответствии с геометрическими параметрами (таблица 2.2). Расстояние между торцами шестерни и колеса и внутренней стенкой корпуса принимаем f =10 мм. Расстояние между зубьями колес и внутренней стенкой принимаем равным 1,5f =15 мм.

 

Вычерчиваем подшипники ведущего и ведомого валов. Так как устанавливаются мазеудерживающие кольца, то расстояние от торца подшипника до внутренней стенки принимаем равным 5 мм. Ширина подшипников В_п принимается по таблице 7.1. Измеряем расстояния: l₁ –между центром радиальных подшипников и центром зубчатых колес и определяем длину l₁ =62 мм, l₂ –между опорами и центром шкива ременной передачи, l₂ =80 мм, l₃ –между опорами и центром полумуфты l₃ =95 мм

 

ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ

Силовая схема нагружения валов

 

 

Задача расчета

Определить диаметр вала в опасном сечении.

 

Данные для расчета приведены в таблице

Параметр	Шестерня	Колесо
Ft, H
Fr, H
Fa, H
T, Hм	77,3
ω, c	37,5	9,4

Условия расчета

Пользуясь 3-ей или 4-ой теорией прочности определить диаметры валов в опасном сечении, учитывая совместное действие изгиба и кручения.

 

Расчет ведомого вала

На ведомый вал, помимо усилий в зубчатой передачи, действует консольная сила от муфты F_м, но ввиду того, что масса муфты мала, этим усилием при расчете реакций и параметров вала можно пренебречь.

 

9.5.1 Определяем опорные реакции.

 

,

откуда ;

Проверка: 2572+2572-5144=0; 5144-5144=0

9.5.2 Определяем изгибающие моменты.

В вертикальной плоскости (YZ)

Сечение 1:

0≤x₁≤l₁

M₁ =R_Cy*x₁; при x₁=0; M₁=0;

при x₁=l; M₁= 2572·0,065=167,2 Hм.

В горизонтальной плоскости (XZ)

Сечение 2:

0≤x₂≤l₂

M₂=R_Cx*l₂; при x₁=0; M₂=0;

при x₁=l₂; M₂=R_Cx*l₂ =1286·0,065=84 Hм.

 

По данным расчетам строим в масштабе эпюр изгибающих моментов в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также эпюр крутящего момента.

 

 

9.5.3 Используя 3-ю теорию прочности, определяем приведенный момент в опасном сечении по формуле:

 

9.5.5 Определяем диаметр вала в опасном сечении

Где , тогда

Фактический диаметр вала под колесом, 65мм больше расчетного, 43мм.