9.1. Расчет шпонки для шкива клиноременной передачи и конического колеса.
Рассчитаем
длину шпонки по формуле:
мм.
Согласно источнику [1] (стр. 169) по ГОСТу 23360-78 выбираем призматическую шпонку длиной l = 32м со следующими размерами:
b |
h |
t1 |
t2 |
|
8 |
7 |
4 |
3,3 |
0,16 0,25 |
9.1.1. Проверочный расчет шпоночного соединения на смятие.
Для
выполнения того условия, при котором
не будет происходить смятия, необходимо
обеспечить выполнение следующего
условия:
.
Где
–
предельно допустимое значение напряжения,
которое возникает при смятии. В нашем
случае оно равно 100 МПа;
– сила
смятия, численно равная окружной силе,
действующей в зацеплении передачи:
– площадь
смятия, определяемая
через соотношение:
,
где
мм.
Следовательно, после произведения расчета мы получим:
Полученное значение меньше предельно допустимого, следовательно, условие выполняется.
9.1.2. Проверочный расчет шпоночного соединения на срез.
Для выполнения условия, при котором не будет происходить среза шпоночного соединения необходимо обеспечить выполнение следующего условия:
.
Где
–
предельно допустимое напряжение,
возникающее при срезе. Численное значение
может быть определено, исходя из
соотношения:
.
МПа.
Аср.
–
площадь среза, определяемая соотношением:
мм2.
Полученное значение оказалось значительно меньше предельно допустимого, следовательно, условие выполняется.
Берем шпонку8х7х36 ГОСТ 23360 – 78 (источник №1, стр.169)
9.2. Расчет шпонки для соединения полумуфт в мфд и ведомого вала редуктора.
Рассчитаем
длину шпонки по формуле:
мм.
Согласно источнику [1] (стр. 169) по ГОСТу 23360-78 выбираем призматическую шпонку длиной l = 56м со следующими размерами:
b |
h |
t1 |
t2 |
|
12 |
8 |
5 |
3,3 |
0,25 0,40 |
9.2.1. Проверочный расчет шпоночного соединения на смятие.
Для выполнения того условия, при котором не будет происходить смятия, необходимо обеспечить выполнение следующего условия: .
Где – предельно допустимое значение напряжения, которое возникает при смятии. В нашем случае оно равно 100 МПа;
– сила смятия, численно равная окружной силе, действующей в зацеплении передачи:
– площадь
смятия, определяемая
через соотношение:
,
где
мм.
Следовательно, после произведения расчета мы получим:
Полученное значение значительно меньше предельно допустимого, следовательно, условие выполняется.
9.2.2. Проверочный расчет шпоночного соединения на срез.
Для выполнения условия, при котором не будет происходить среза шпоночного соединения необходимо обеспечить выполнение следующего условия:
.
Где – предельно допустимое напряжение, возникающее при срезе. Численное значение может быть определено, исходя из соотношения: .
МПа.
Аср. – площадь среза, определяемая соотношением: мм2.
Полученное значение оказалось значительно меньше предельно допустимого, следовательно, условие выполняется.
Берем шпонку12х8х44 ГОСТ 23360 – 78 (источник №1, стр.169)
10. Расчет муфты.
Назначение фланцевых муфт в передачи вращающего момента.
Фланцевые муфты рекомендуется применять для соосных валов. Полумуфты насаживаются на концы соединяемых валов с натягом (на легкопрессовой или глухой посадке) и стягиваются болтами.
Центрирование полумуфт обеспечивают цилиндрическим выступом на одной полумуфте и цилиндрической расточкой на другой или применением специальных центрирующих полуколец.
Используя муфту с двумя центрирующими полукольцами, разъединением вала без их осевого перемешивания.
Открытые муфты отличаются от закрытых отсутствием буртиков, ограждающих болты.
Фланцевые муфты изготовляются по нормалям машиностроения для диаметров валов от 12 до 220 мм.
Фланцевые муфты обеспечивают надежное соединение валов, просты по конструкции, дешевы и потому широко распространены в машиностроении. К их недостаткам можно отнести необходимость строгого соблюдения перпендикулярности стыкуемых поверхностей полумуфт к осям валов и сравнительно большие габариты по диаметру.
Материал полумуфт сталь 40 или стальное литье повышенного качества марки 35Л. Допускается изготовление полумуфт из чугуна Сч 21-40. Полукольца, болты и гайки изготовляют из стали 35.
Болты, соединяющие полумуфты, ставятся через один: половина болтов по ГОСТу 7817-62 устанавливаются без зазора в отверстии из-под развертки, а вторая половина болтов по ГОСТу 7808-70 устанавливаются в отверстия с зазором.
Для соединения вертикальных валов применяют фланцевую муфту с дистанционным кольцом. Полумуфты закреплены на валах круглыми гайками. Силы трения от затяжек шпилек возникают между торцевыми поверхностями дистанционного кольца и полумуфтами.
Вращающий момент на ведомом валу редуктора составляет 250Н·м. Были предложены 2 типа муфт: МПР (муфта продольно-разъемная) и МФД (муфта фланцевая с дистанционным кольцом). МПР – более мощная, а МФД способна обеспечивать большую соосность валов. Так как на ведомом валу небольшой вращающий момент, будем использовать МФД. По условию, диаметр концевой части ведомого вала составляет 40 мм. Выбираем муфту под этот диаметр вала.
При включении электродвигателя происходит заброс вращающего момента, составляющий 1,5 величины номинального момента на валу (см. график). Поэтому в проверочном расчете следует учесть этот заброс.
Исходные данные:
Вращающий момент на ведомом валу редуктора М2 = 161,36 кНм;