Шпонки рассчитывают на срез по касательным напряжениям и смятие по нормальным напряжениям, однако проверку проводят только по напряжениям смятия, которые на гранях шпонки не должны превышать допускаемого, т.е. должно выполняться условие
, , ,где
– вращающий момент (в Нмм) на валу диаметром d (мм); = l – b - рабочая длина шпонки, мм; = 100…120 МПа – допускаемые напряжения смятия.Рис.11.1. Соединение призматической шпонкой
Таблица 11.1
Результаты проверки шпоночных соединений на прочность
Вал | Параметры (место установки шпонки) | d | b | h | t1 | t2 | l | lp | sсм |
мм | МПа | ||||||||
Быстроходный | Хвостовик | 30 | 10 | 8 | 5,0 | 3,3 | 40 | 30 | 66 |
Тихоходный | Хвостовик | 35 | 10 | 8 | 5,0 | 3,3 | 40 | 30 | 110 |
Под колесом | 46 | 14 | 9 | 5,5 | 3,8 | 40 | 26 | 83 |
В конструкции редуктора используются три шпоночных соединения, которые проверяем на прочность. Результаты расчета заносим в табл. П.11.1
Поскольку
, то подбор шпонок успешно завершен. Если это условие не выполняется, то необходимо, либо увеличить длины шпонок, либо поставить две прежние. 12. Выбор системы смазки, определение типа масла и его количества.Применим самый распространенный тип смазки зубчатых колес редукторов - картерное смазывание, которое осуществляется окунанием зубчатых колес в масло, заливаемое внутрь корпуса. Этот вид смазывания применяется при окружных скоростях зубчатых колес
≤ 12 м/с, т.к. при большей скорости масло сбрасывается с колес центробежной силой и увеличиваются потери на его перемешивание. Глубина погружения колеса в масло - не менее высоты зуба и не более трети радиуса колеса.Основное назначение смазки – уменьшение потерь на трение, предотвращение чрезмерного износа и нагрева деталей. На практике сорт масла назначают в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колес. С увеличением контактного давления масло должно обладать повышенной кинематической вязкостью; с увеличением же скорости вязкость должна быть меньше. Поэтому вначале определяем кинематическую вязкость n50 требуемого масла при температуре 50°С, руководствуясь данными табл. 12.1 [3]: при sН < 600 МПа и окружной скорости колес υ < 1,1 м/с n50 = 35∙106 м2/с.
Таблица.12.1 Таблица.12.2
Рекомендуемые значения Марки индустриального масла
вязкости n50 масла (при tо = 50°С)
Контактное напряжение sН, МПа | Кинемат. вязкость n50 (10-6×м2/с) при окружной скорости υ, м/с | ||
£ 2 | 2…5 | > 5 | |
< 600 | 35 | 28 | 22 |
600…1000 | 60 | 50 | 40 |
1000…1200 | 70 | 60 | 50 |
Кинематическая вязкость n50 (10-6×м2/с) | Марка масла |
17-23 | И-20А |
24-27 | И-25А |
28-33 | И-30А |
35-45 | И-40А |
47-55 | И-50А |
57-63 | И-60А |
65-75 | И-70А |
По ее значению и данным другой табл.12.2 назначаем сорт индустриального масла:
И – 40А в объеме V, определяемом по эмпирической зависимости [3, c. 251]:
V ≈ 0,5Р1 = 0,5∙2,06 ≈ 1,0 л,
где
– потребляемая редуктором мощность, в кВт.Формат | Зона | Поз. | Обозначение | Наименование | Кол. | Примечание |
Стандартные изделия | ||||||
13 | КП.ПМ.100101.012.101 | Болт М10-20 ГОСТ 7808-70 | 8 | |||
14 | КП.ПМ.100101.012.103 | Болт М6-20 ГОСТ 7808-70 | 4 | |||
15 | КП.ПМ.100101.012.016 | Шпонка 10х8х40 | ||||
ГОСТ 23360-78 | 1 | Ст 45 | ||||
16 | КП.ПМ.100101.012.017 | Шпонка 14х9х40 | 1 | Ст 45 | ||
ГОСТ 23360-78 | ||||||
17 | КП.ПМ.100101.012.018 | Подшипник 209 | 2 | |||
ГОСТ8338-75 | ||||||
18 | КП.ПМ.100101.012.019 | Подшипник 207 | 2 | |||
ГОСТ8338-75 | ||||||
19 | КП.ПМ.100101.012.020 | Штифт 10х35 | 1 | Ст 40 | ||
ГОСТ3129-70 |
Курсовой проект по ПМ | Лист | |||
Изм. | Лист | № докум. | Подпись | Дата |