Расчет валов редуктора, страница 4

Запас прочности по касательным напряжениям

Общий запас прочности:

6. Проверка прочности шпоночных соединений.

Шпонки призматические с округлёнными торцами. Материал шпонки – сталь 45 нормализованная.

Допускаемое напряжение смятия при стальной ступице [s_см] = 100 ¸ 120 МПа.

Ведущий вал.

d₁ = 45 мм – диаметр вала.

Сечение шпонки:

b = 12; h = 8

Глубина паза:

t₁ = 5мм; t₂ = 3,3 мм

Длина шпонки:

l = 70мм

Момент на ведущем валу:

Т₁ = 294,3 Н×м

 ===75,2 МПа £ [s]_см

Условие прочности выполнено.

Ведомый вал.

Материал шпонки сталь 45 – нормализованная.

d₂ = 55 мм – диаметр вала.

Сечение шпонки:

b = 14 мм; h = 9 мм

Глубина паза:

t₁ = 5,5 мм; t₂ = 3,8 мм

Длина шпонки:

l = 70 мм

Момент на ведомом валу:

Т₂ = 1246 Н×м.

 === 231,2 МПа £ [s]_см

Условие прочности не выполняется.

Выбираем шлицевое соединение:

Допускаемое напряжение: для неподвижных соединений с незакаленными поверхностями [s_см] = 80 ¸ 120 МПа.

d = 55 мм,

m = 2 мм,

z = 26,

l = 76мм

– окружная сила создаваемая одним шлицем

К » 0,75 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределение сил между шлицами,

d_m = mz – средний диаметр соединения,

А_см = 0,8m×l_p

Условие прочности выполняется.

Колесо насажано на вал с помощью шпонки. Материал шпонки сталь 45 – нормализованная.

d₃ = 70 мм – диаметр вала.

Сечение шпонки:

b = 20 мм; h = 18 мм

Глубина паза:

t₁ = 11 мм; t₂ = 7,4 мм

Длина шпонки:

l = 56 мм

Момент на ведомом валу:

Т₂= 1246 Н×м.

 === 141,3 МПа £ [s]_см

Т. к. условие прочности не выполняется то устанавливаются две шпонки под углом 180⁰.

      £ [s]_см

Условие прочности выполнено.

7. Выбор смазочного материала

Принимается, что цилиндрическая передача редуктора смазывается погружением колеса в масленую ванну на глубину 20 – 30 мм, а подшипники – масленым туманом.

Определяется необходимую вязкость смазочного материала:

n₁ = 270 мм²/с – рекомендуемая кинематическая вязкость при u = 1 м/с.