7. Расчёт шпоночных соединений
В редукторе предусмотрено три шпоночных соединения:
соединение вала червяка с полумуфтой;
соединение червячного колеса с валом;
соединение выходного конца вала со звёздочкой.
Выбираем призматические шпонки по ГОСТ 23360-78. Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.
Допускаемые напряжения смятия:
При стальной ступице и
колебаниях нагрузки 
Н / мм2.
При чугунной ступице 
Н / мм2.
Допускаемые напряжения на срез для призматических шпонок
Н
/ мм2
7.1 Входной вал: соединение вала червяка с полумуфтой.
мм;
Н * м
Выбираем шпонку 
; 
мм
,
где Т- крутящий момент на валу, Н * м;
d - диаметр вала, мм;
k=h-t – рабочая глубина шпоночного паза в ступице, мм;
lp=l-b – рабочая длина шпонки, мм.
- напряжение
смятия шпонки,
Н / мм2.
,
- напряжение
среза, Н / мм2.
Выбранная шпонка выдержит напряжения смятия и среза.
7.2 Тихоходный вал: соединение ступицы колеса с валом.
мм,
Н * м.
Выбираем шпонку 
; 
мм.
- напряжение
смятия шпонки,
Н / мм2.
- напряжение среза, Н / мм2.
Выбранная шпонка выдержит напряжения смятия и среза.
7.3 Тихоходный вал: соединение выходного конца вала со звёздочкой.
мм,
Н * м.
Выбираем шпонку 
; 
мм.
- напряжение
смятия шпонки, Н / мм2.
- напряжение среза, Н / мм2.
Выбранная шпонка выдержит напряжения смятия и среза.
8 Расчёт элементов корпуса.
Корпус и крышку изготавливаем литьём из серого чугуна.
Толщина стенки корпуса, мм:
, 
,
Принимаем 
Расстояние между вращающимися деталями, мм:
,
,
где 
, 
- расстояние между внешними поверхностями деталей.
Принимаем
Толщина фланцев корпуса и крышки, мм:
, 
.
Внутренние радиусы скругления корпуса редуктора, мм:
, 
.
Внешние радиусы скругления, мм:
,
.
Диаметры болтов, мм:
фундаментных 
,
.
Принимаем болты с
резьбой 
.
диаметры болтов у
подшипников, мм: 
,
.
Принимаем 
диаметры болтов, соединяющих основание корпуса с крышкой:
, 
.
Принимаем 
;
; 
Размер q, определяющий
положение болтов 
,
мм: 
,
.
Размеры штифта, мм:
,
, 
.
Толщина нижнего пояса (лапы), мм:
, 
.
Принимаем 
Высота крышки люка, мм:
, 
9. Проверочный расчёт валов.
9.1 Вал червяка.
9.1.1 Поверка на статическую прочность.
;
где 
-
предел текучести материала,
-
коэффициент перегрузки,
,
где М – результирующий изгибающий момент в сечении, Н * м;
МК – крутящий момент, Н * м;
W – осевой момент сопротивления сечения вала, м3.
Вал червяка, сечение 2:
,
сталь 40Х, МК=22,35 Н * м,
,
,
,
,
,
.
Статическую прочность считают обеспеченной, если
, где 
=1,3…2 –
минимально допустимое значение общего коэффициента запаса по текучести.
Так как условие 
выполняется, то
вал червяка нагрузку выдержит.
9.1.2 Расчет на сопротивление усталости
Коэффициент запаса прочности
,
Где 
- коэффициент запаса по нормальным
напряжениям;
-
коэффициент запаса по касательным напряжениям.
,
где 
- амплитуда напряжений цикла
,
(W- момент сопротивления, М – результирующий изгибающий момент)
,
(Мк – крутящий момент, Wк - полярный момент сопротивления)
-
предел выносливости.
,
где 
-
пределы текучести гладких образцов.
; 
- коэффициенты концентрации
напряжений.
-
эффективные коэффициенты концентрации напряжений;
-
коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения;
-
коэффициент влияния шероховатости;
-
коэффициент влияния поверхностного упрочнения.
Допускаемое
значение коэффициента запаса прочности 
=1,3…2,1
Вал червяка, сечение 2:
Крутящий момент МК=22,35 Н * м;
Момент
сопротивления 
Н * м;
Полярный
момент сопротивления 
м3;
,
.
Материал
вала сталь 40Х, 
В зависимости от диаметра вала и предела текучести стали соотношение коэффициентов:
; 
;
9.2 Вал червячного колеса.
9.2.1 Проверка на статическую прочность.
Вал червячного колеса, сечение 3:
,
сталь 40Х, МК=800,57 Н * м,
,
,
Н * м,
МПа ,
.
Так
как условие выполняется,
то вал червячного колеса нагрузку выдержит.
9.2.2 Расчет на сопротивление усталости.
Вал червячного колеса, сечение 3:
Крутящий момент МК=800,57 Н * м;
Момент сопротивления Н
* м;
Полярный
момент сопротивления м3,
Материал
вала сталь 40Х,
В зависимости от диаметра вала и предела текучести стали соотношение коэффициентов:
;
;
10. Выбор муфты.
По схеме муфта соединяет выходной вал электродвигателя и быстроходный вал редуктора. Так как они устанавливаются на плиту, возможно возникновение несоосности валов. Для компенсации этой несоосности предусмотрена муфта. В качестве компенсирующей муфты используем муфту упругую втулочно-пальцевую.
Выбираем муфту МУВП 250-32-32 по ГОСТ 21424-75. Муфта рассчитана на номинальный крутящий момент Т=250 Нм и число оборотов
не более n=3000 об/мин. Условия эксплуатации Т=22,35 Нм, n=700 об/мин.
11. Выбор смазки.
Смазку зубчатого зацепления и подшипников производим разбрызгиванием жидкого масла, которое заливаем в масляную ванну кратера.
Применим индустриальное масло с антиокислительными, антикоррозийными, противоизносными и противозадирными присадками И
И-Т-Д-220, которое заливаем в кратер редуктора на 30 мм по уровню.
1. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб.пособие для машиностроит. спец. техникумов /Дунаев.П.Ф. Леликов О.П. / .-М.:Высш.шк. 1990.
2. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб.пособие для техникумов/Шейнблит.А.Е./.-М.:Высш шк..1991.
3. Справочник конструктора – машиностроителя: /Анурьев В.И./Т. 1. – 5е издание, перераб. И доп. – М.: Машиностроение, 1979
4. Конструирование деталей механических устройств: справочник/Заплетохин В.А./ – Л. :Машиностроение, 1999
Содержание
Задание
1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет.
2. Расчет червячной передачи.
3. Расчет цепной передачи.
4. Проектный расчет валов.
5. Расчет элементов корпуса редуктора.
6. Расчет шпоночных соединений.
7. Расчет подшипников.
8. Проверочный расчет валов.
9. Выбор муфты.
10. Выбор смазки.
11. Спецификация на редуктор.
Литература
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.