6.3 Выполняем эскизную компоновку редуктора.

7. Подбор муфты

Д ля передачи момента с тихоходного вала редуктора на входной вал рабочего механизма используем упругую втулочно-пальцевую муфту.

По ГОСТ 21424-75 для посадочного диаметра d=40 мм применяем муфту со следующими параметрами:

Передаваемый вращающий момент T=500 Нм (в нашем случае 515 Нм).

Угловая скорость не более 380 с^-1. (в нашем случае 2,5 с^-1)

Длины отверстий: l_цил=82мм; l_кон =56 мм.

Габаритные размеры: L =169 мм; D=170мм; d₀=36мм

Смещение осей валов не более: радиальное r=0,4; угловое =1.

Зазор между полумуфтами С=3…5мм.

Остальные параметры муфты рассчитываются по следующим соотношениям: B0,25D=42,5мм; b0,5B=21,25мм; D₀=D-(1,5…1,6)d₀=115мм; d_ст=1,6d=64мм.

Размеры втулок и пальцев:

• диаметр пальца d_п =18мм.

• длина пальца l_п=42мм.

• резьба выходного конца пальца d₀, М12.

• количество пальцев z=6.

• диаметр втулки упругой d_в =35мм.

• длина втулки упругой l_в=36мм.

Пальцы муфты, изготовленные из стали 45, рассчитываем на изгиб:

Упругие элементы муфты проверяют на смятие в предположении равномерного распределения нагрузки между пальцами:

Выбранная муфта подходит.

8. Подбор шпонок.

Шпонки призматические, со скругленными торцами. Материал - сталь 45, термообработка – нормализация. Напряжения смятия и условия прочности:

Допускаемые напряжения смятия:

при стальной ступице: [_см] = 100  120 МПа.

при чугунной ступице: [_см] = 60  80 МПа.

8.1 Быстроходный вал.

Диаметр вала под шкив 26 мм.

Сечение шпонки bh = 87 мм.

Глубина паза t₁ = 4 мм.

Длина шпонки l = 25 мм.

, т.к. материал шкива – сталь.

Условие прочности выполняется.

8.2 Промежуточный вал.

Диаметр вала под коническое колесо 40 мм.

Сечение шпонки bh = 128 мм.

Глубина паза t₁ = 5 мм.

Длина шпонки l = 50 мм.

, т.к. материал конического колеса – сталь.

Условие прочности выполняется.

8.3 Тихоходный вал.

Диаметр вала под цилиндрическое колесо 56 мм.

Сечение шпонки bh = 1610 мм.

Глубина паза t₁ = 6 мм.

Длина шпонки l = 70 мм.

, т.к. материал цилиндрического колеса – сталь.

Условие прочности выполняется.

Диаметр вала под полумуфту 40 мм.

Сечение шпонки bh = 128 мм.

Глубина паза t₁ = 5 мм.

Длина шпонки l = 80 мм.

, т.к. материал полумуфты – чугун.

Условие прочности не выполняется. Ставим вторую шпонку, из расчета симметричности распределения нагрузки имеем _см= ½126,3=63,15МПа - нагрузка воспринимаемая одной шпонкой. _см<[_см].

9. Расчет подшипников.

9.1 Быстроходный вал.

Силы в зацеплении: F_t1 = 1985,3 Н, F_r1 = 680,74 Н. F_a1=242 Н.

Значение консольной силы, возникающей от клиноременной передачи F_оп=545,22Н.

Частота вращения вала n = 234,16 об/мин.

Приемлемая долговечность подшипников L_h = 20000 часов.

Расстояния: l₁ = 30 мм, l_б = 100 мм, l_оп = 50 мм

9.1.1 Определяем опорные реакции.

В вертикальной плоскости:

M_Cx =0, -R_By·l_б - F_r1 · l₁ + F_a1·½d₁ + F_оп·(l_б+l_оп)= 0;

M_Bx =0, R_Cy·l_б – F_r1 · (l_б+l₁)+ F_a1·½d₁ + F_оп·l_оп= 0;

Проверка:

Y =0, R_By – F_r1 + R_Cy – F_оп = 0;

691 – 680,74 + 535 – 545,22= 0.

В горизонтальной плоскости:

M_Cy =0, -R_Bx·l_б + F_t1· l₁ = 0;

M_Вy =0, -R_Cx·l_б + F_t1·(l_б+l₁) = 0;

Проверка:

X =0, R_Cx – R_Bx – F_t1 = 0;

2580,9 –595,6– 1985,3 = 0.