Оценка прочности шпоночных соединений

 

Для передачи вращающего момента применяют призматические шпонки со скругленными концами. Все размеры шпонок и длины шпонок по ГОСТ 23360-78

 

Рис 7.11 Шпоночное соединение

 

Условие прочности

 

,

 

где -напряжение смятия,

d-диаметр вала, H/мм²

T-момент на валу, Нм

h-высота шпонки, мм

t₁-глубина паза вала, мм

l- длина шпонки, мм

b- ширина шпонки, мм

-допускаемое напряжение смятия при стальной ступице

-допускаемое напряжение смятия при чугунной ступице

Исходные данные выбираются по [1,т.24.29] Проверочный расчет шпонки 12×8×70 ГОСТ 23360-78, на быстроходном валу.

Т.к. материал ступицы – сталь, то допускаемое напряжение смятия

 

 

Принимаем шпонку 12×8×70 на конец быстроходного вала.

Проверочный расчет шпонки 16×10×100 ГОСТ 23360-78, на конце тихоходного вала.

Т.к. материал ступицы (зубчатое колесо) – сталь, то допускаемое напряжение смятия

 

[σ_см] = 190 Н/мм².

 

Принимаем шпонку 16×10×100 на конце тихоходного вала.

Проверочный расчет шпонки 18×11×100 ГОСТ 23360-78, на тихоходном валу под зубчатое колесо.

Т.к. материал ступицы (зубчатое колесо ) – сталь, то допускаемое напряжение смятия

 

[σ_см] = 190 Н/мм².

 

Проверка показала, данные шпонки можно использовать в шпоночных соединениях редуктора.

 

Таблица 7.8. Итоговая таблица.

Вал		Момент Н.м	Диаметр мм	Шпонка	Глубина паза, мм		Напряжение Н/мм2
					t1	t2
Быстроходный		17.63	40	12 8 70	5	3,3	5.07
Тихоходный	На валу	703.7	50	16 10 100	6	4,3	83.8
	Под колесе	703.7	64	18 11 100	7	4,4	67.04

 

Выбор соединительной муфты

 

Рис.8.11 Муфта упругая торообразная

 

Муфта служит для передачи вращающего момента от вала колеса к валу барабана ленточного конвейера. Т.к. привод ленточного конвейера и исполнительный орган(барабан конвейера) находятся не на общей раме, следует применить компенсирующую муфту. Наиболее полно требованиям к компенсации погрешностей удовлетворяет муфта упругая с торообразной оболочкой.

Критерии выбора муфты:

1.По крутящему моменту(Т )

 

Т <T,

Т_р = 1,1^.703.7 = 774.07 Н^.м ‹ 800 Н^.м

 

где К-коэффициент режима работы, К=1.1…1.4, Т – номинальный момент

2.Диамтры соединяемых валов d=50мм

3.Частота вращения вала n=15.5 об/мин

Муфта: 800-50.1.1 ГОСТ 20884-93

Конструирование элементов корпуса редуктора

 

Для редукторов толщину стенки, отвечающую требованиям технологии литья, необходимо прочности и жесткости корпуса, вычисляют по формуле:

 

 

Диаметр фланца крышки и подшипника:

 

,где d смотри на стр.169

 

Диаметр прилива для привёртной крышки:

 

 

Диаметр стяжного болта для крышки корпуса и корпуса:

 

, по т.17.1

 

принимаем d=12мм

Диаметр фундаментального болта:

 

мм, по т.17.1

 

принимаем d=16мм

 

Тепловой расчёт

 

 

Поверхность А(м )охлаждения корпуса равна сумме поверхностей всех его стенок за исключением поверхности дна, которой корпус прилегает к плите. При повторном тепловом расчёте размеры стенок корпуса берём по эскизноу проекту.

 

А=В(2Н1+2L2+L)+2H1L+2

А= =

=436480 ММ

 

Выбор смазки

 

Для уменьшения потерь мощности на трение, снижения интенсивности изнашивания трущихся поверхностей, их охлаждения и очистки от продуктов износа должно быть обеспечено надежное смазывание трущихся поверхностей.

Для смазывания передач широко применяют картерную систему смазывания при окружной скорости зубчатых колес и червяков до 12 м/с. Преимущественное применение имеют масла. Принцип назначения масла следующий: чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла и чем выше контактные давления в зацеплении, тем большей вязкостью должно обладать масло. Поэтому требуемую вязкость масла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колес.

По таблице (таб. 11.1 ст.200) устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях до 200 Н/мм² и скорости V от 2 до 5 м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна 20 мм²/с. Значит принимаем масло индустриальное И-Т-С-320.

Рассчитаем объём масла, необходимый для смазки редуктора:

 

V ,

дм =2.6л

 

где h,L,B - необходимые для расчёта размеры корпуса, берутся по эскизному проекту

Подшипники смазываются тем же маслом, что и детали передач. При картерном смазывании передач подшипники смазываются брызгами масла. При окружной скорости V › 1 м/с