8.10. Расчет элементов корпусных деталей редуктора.

После определения межосевых расстояний, диаметров и ширин колес приступают к разработке конструкции редуктора. При эскизном проектировании определяют расположение деталей передач, расстояние между ними, ориентировочные диаметры ступеней валов, выбирают типы подшипников и схемы их установки.

Толщина стенки крышки “₁”

₁ = 0,02 · а_т + (1 … 3) мм

Толщина стенок корпуса “”

 = 0,025 · а_т + (1 … 3)мм

Линейный зазор между ободом колеса и стенкой корпуса “а”

а = (1,0 … 1,1)

Минимальный зазор между торцом колеса и стенкой корпуса “h”

h = (1,1 … 1,2) 

Минимальный зазор между днищем и ободом колеса “h₁”

h₁ = (2,5 … 4) 

Толщина опорной поверхности нижнего фланца корпуса “S”

S = (1,5 … 2,35)

Толщина нижнего фланца крышки “S₁”

S₁ = (1,5 … 1,7)₁

Толщина верхнего фланца корпуса “S₂”

S₂ = (1,5 … 2) 

Длина опорной поверхности корпуса “L”

L = (1,75 … 2) a_т

Диаметр фундаментных болтов d_ф выбирается в зависимости от суммы межосевых расстояний двухступенчатого редуктора. В коническо-циллиндрическом редукторе диаметр данных болтов зависит от межосевого расстояния тихоходной ступени d_т = 100мм и делительного диаметра внешнего d_e2 = 80мм. Принимаем диаметр фундаментных болтов d_ф = 12мм. Количество данных болтов равно 4.

Диаметр болтов

─ у бобышек фланца d₁

d₁ = 0,75 d_ф

d₁ = 0,75 · 12 = 9мм. Принимаем d₁ = 8мм

─ соединяющие основание корпуса с крышкой d₂;

d₂ = (0,5 … 0,6) d_ф

d_ф = 0,5 · 12 = 6мм

Ширина верхнего фланца корпуса к расстояние от края корпуса (крышки) до оси отверстия с. Параметры к и с определяются резьбой (диаметром резьбы).

Таблица 8.6.

резьба	M6	M8	M10	M12
к, мм	20	24	26	33
с, мм	8	10	14	15

Ширина опорной поверхности нижнего фланца корпуса m

m = k + (1,5 … 2)

Т.к. диаметр фундаментных болтов d_ф = 12мм, то k = 33мм

m = 33 + 1,5 · 4,5 = 39,45мм

П ринимаем m = 40мм.

9. Расчет призматических шпонок.

Соединения в которых роль соединительной детали выполняют шпонки, установленные в пазах вала или втулки и служащие для передачи крутящего момента, как с вала на сопрягаемую с ним деталь, так и наоборот.

Выбор шпонок осуществляем в зависимости от диаметра вала (см. таблицу 9.1)

Таблица 9.1. Выбор шпонок.

Диаметр вала	Сечение шпонки bxh	Глубина паза		Радиус закругления r или фаска s45
		t1	t2
Св. 10 до 12 >>12>>17 >>17>>22 >>22>>30	4x4 5x5 6x6 8x7	2.5 3 3.5 4.0	1.8 2.3 2.8 3.3	0.08-0.16 0.16-0.25 0.16-0.25 0.16-0.25
Св. 30 до 38 >>38>>44 >>44>>50 >>50>>58 >>58>>65	10x8 12x8 14x9 16x10 18x11	5.0 5.0 5.5 6.0 7.0	3.3 3.3 3.8 4.3 4.4	0.25-0.4
Св. 65 до 75 >>75>>85 >>85>>95 >>95>>110 >>110>>130	20x12 22x14 25x14 28x16 32x18	7.5 9.0 9.0 10.0 11.0	4.9 5.4 5.4 6.4 7.4	0.4-0.6

9.1 Длину шпонок выбирают из ряда: 6-8-10-12-14-16-18-20-25-28-32-36-40-45-50-56-63-70-80-90-100-110-125-160-180-200-250.

2. Материал шпонок – сталь чистотянутая для шпонок с _в=990 МПа.

Проверка на смятие:

,

где Т – передаваемый момент, Нм;

d_в - диаметр вала;

l – рабочая длина шпонки;

h - высота шпонки

(h-t₁)=0,4h - при одинаковых материалах вала и втулки;

t₁ - высота шпоночного паза вала;

[_см] - допускаемое напряжение на смятие, Мпа;

_т - предел текучести, для шпонок из стали 45 _т350Мпа;

[S] - коэф. запаса прочности

при нереверсивной постоянной нагрузке [S] = 1,9...2,3

при реверсивной нагрузке [S] = 3,8...4,5

Условие прочности на срез учтено при стандартизации призматических сегментных шпонок, поэтому при проектировании соединений проверка на срез не обязательна, но в определенных случаях из условия прочности опасного сечения шпонки на срез определяют допустимый крутящий момент.

T0,5dвbl[_ср]

где b - ширина шпонки;

l – длина шпонки;

[_ср] - допускаемое напряжение на срез.

В качестве материалов для изготовления шпонок применяют материалы Сталь5, Сталь6, Сталь 40, 45, 30ХН

[_ср]  60...90Мпа

Если расчетное напряжение смятия будет значительно ниже допускаемого, можно взять шпонку на номер меньше и проверить ее. Если же оно превысит допускаемое, то следует поставить две шпонки (обычно под углом 180) того же сечения или на номер меньше. При проверке считают, что каждая шпонка передает половину вращательного момента.