Проверка прочности шпоночных соединений

Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок, пазов и длины шпонок по ГОСТ 23360-78 [2,с.169]. Материал шпонок – сталь 45 нормализованная. Напряжения смятия и условие прочности [2,с.170]

Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице [_см] = 100 – 120 МПа; при чугунной [_см] = 50 – 70 МПа.

Ведомый вал: d = 32 мм, b×h = 10×8 мм, t₁ = 5 мм; длина шпонки l = 40 мм; момент Т2 =85,56·Н·мм.

<[σсм] Проверяем шпонку под ступицей звездочки: d=25, b×h=8×7 мм, t1=4 мм, l=20 мм; Момент Т=85,56×Н×мм <[σсм]

Проверяем шпонку под ступицей звездочки: d=25, b×h=8×7 мм, t1=4 мм, l=25 мм; Момент Т=85,56×Н×мм

<[σсм]

Анализ посадок

Соединение вал – ступица зубчатого колеса

Находим предельные отклонения

для отверстия: диаметр 32Н7; ES=0.025 мм; EI=0

для вала: диаметр 32p6; es=0.042; ei=0.026

Вычисляем предельные размеры:

мм,

мм,

мм,

мм

Определяем величину допуска размера вала и отверстия

а) через предельные размеры:

мм,

мм

б) через предельные отклонения:

мм,

мм.

Предельные значения натягов

а) через предельные размеры:

мм,

мм

б) через предельные отклонения

мм,

мм

Допуск натяга: мм.

Соединение вал – ступица зубчатого колеса выполняется с гарантированным натягом 1 мкм. Она называется посадкой с натягом и выполняется в системе отверстия.

p6

H7

+

EI=0

0

-

Соединение вал – распорная втулка:

диаметр 30E9; ES=0.092мм; EI=0.040мм

диаметр 30k6; es=0.013мм; ei=0,002мм

Предельные размеры

мм,

мм,

мм,

мм

Величина допуска размера

а) через предельные размеры:

мм,

мм

б) через предельные отклонения:

мм,

мм.

Предельные значения зазоров

а) через предельные размеры:

мм,

мм

б) через предельные отклонения

мм,

мм

Допуск зазора: мм.

Соединение вал – распорная втулка выполнено по посадке с зазором комбинированно: диаметр 30Е9 выполнено в системе вала, а вал диаметром 30k6 выполнен в системе отверстия.

E9

+

k6

0

-

8. Выбор сорта масла [2,c.253]

Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 10 мм. Объем масляной ванны V определяем из расчета 0,25 дм³ масла на 1 кВт передаваемой мощности: V = 0,25 ^. 2.8 = 1,51 дм³.

При контактных напряжениях _НР = 442 МПа и скорости ν = 2.9 м/с, вязкость масла должна быть примерно равна 28 ^. 10^-6 м²/с. Принимаем масло индустриальное И-30А (по ГОСТ 20799-75). Подшипники смазываются методом разбрызгивания масла, заливаемого внутрь корпуса редуктора.

8. Сборка редуктора

Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской.

Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная с узлов валов: на ведущий вал насаживают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80 – 100 ⁰С;

в ведомый вал закладывают шпонку 10×8×40 и напрессовывают зубчатое колесо до упора во втулку; затем надевают распорную втулку и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.

Собранные валы вместе подшипниковыми крышками укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно место стыка пастой “Герметик”. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.

Перед установкой сквозных крышек в проточки закладывают армированные прокладки. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки). Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия. Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой. Закрепляют крышку болтами.

Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими требованиями.

8. Литература

1. Методические указания и технические задания для курсового проектирования по прикладной механике/Осипов В.А., Мурин А.В., Сериков Б.А., Соляник А.С./ Томск: Изд.ТПУ, 2002 - 36с.

2. Чернавский С.А., Боков К.Н., Чернин И.М. и др.: Курсовое проектирование деталей машин: Учебн. пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов, – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1988. – 416 с.

3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П.: Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие для машиностроит. спец. вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1985 – 416с.

4. Шейнблит А.Е.: Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для техникумов. – М.:Высш.шк.,1991- 432 с.

5. Мягков В.Д. и др.: Допуски и посадки/Справочник, части I и II – М.: Машиностроение, 1978.

6. Цехнович Л.И., Петриченко И.П.: Атлас конструкторский редукторов. - Учеб. пособие для вузов. Киев: Высшая школа. Головное издательство,1979.-128с.

7. Воронов В.В.: Примеры анализа посадок / Томск: Изд. ТПУ, 1989.

8. Анурьев В.И.: Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т.2. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1979. – 559с.

16