Детали машин. РГР 1. 1 Кинематический расчёт привода 5

• Название: 1 Кинематический расчёт привода 5
• Анкор: Детали машин
• Дата: 23.04.2022
• Размер: 1.17 Mb.
• Имя файла: РГР 1.doc
• Тип: Документы; #492375
• страница: 3 из 4

6 Расчёт шпоночных соединений

Допускаемые напряжения смятия ([1], с. 102, 200) для стали:

(6.1)

Из условия прочности на смятие ([1], (6.22)) минимальная необходимая рабочая длина шпонки, мм:

(6.2)

где – передаваемый соединением вращающий момент, Н мм;

– диаметр вала, мм;

– высота шпонки, мм;

– глубина шпоночного паза вала, мм;
6.1 Шпонки быстроходного вала редуктора

Поскольку в п. 4.1 принято конструктивное исполнение шестерни цилиндрической зубчатой передачи заодно с валом, на ведущем валу применяется одно шпоночное соединение для передачи вращающего момента от ведомого шкива ремённой передачи, который располагается на выходном участке вала редуктора (см. рисунки 1.2).

Для выходного участка быстроходного вала по ГОСТ 23360–78 принимаем шпонку исполнения 2 для передачи вращающего момента от ведомого шкива ремённой передачи к быстроходному валу редуктора.

Минимальная необходимая рабочая длина шпонки на выходном участке ведущего вала:

(6.3)

где – расчётный диаметр конического участка вала, по ГОСТ 12081–72 для участка исполнения 2 диаметром 20 мм

Для конического участка вала диаметром 20 мм (4.4) принимаем шпонку сечением 6×6 с размерами:

(6.4)

(6.5)

(6.6)

(6.7)

Согласно ГОСТ 12081–72 для диаметра 20 мм длина выходного участка вала:

(6.8)

Для шпонки исполнения 2 принимаем шпоночный паз, глухой с выходного участка быстроходного вала.

Тогда максимальная длина шпоночного паза на выходном участке быстроходного вала:

(6.9)

Принимаем шпонку со стандартной длиной:

(6.10)

Рабочая длина такой шпонки составляет:

(6.11)

что значительно больше минимальной необходимой величины (6.7).
6.2 Шпонки тихоходного вала редуктора

Для выходного участка тихоходного вала по ГОСТ 23360–78 принимаем шпонку исполнения 2 для передачи вращающего момента от этого вала звёздочке цепной передачи.

Минимальная необходимая рабочая длина шпонки на выходном участке ведомого вала:

(6.12)

где – расчётный диаметр конического участка вала, по ГОСТ 12081–72 для участка исполнения 2 диаметра 40 мм

Для участка вала диаметром 40 мм (4.21) принимаем шпонку сечением 12×8 с размерами:

(6.13)

(6.14)

(6.15)

(6.16)

Согласно ГОСТ 12081–72 для диаметра 40 мм длина выходного участка вала:

(6.17)

Для шпонки исполнения 2 принимаем глухой шпоночный паз.

Тогда максимальная длина шпоночного паза на выходном участке тихоходного вала:

(6.18)

Максимальная рабочая длина шпонки исполнения 2 для такого паза:

(6.19)

По ГОСТ 23360–78 ближайшая стандартная длина шпонки, которую возможно расположить на валу при таких условиях:

(6.20)

Сопоставление (6.16) и (6.20) показывает, что такая длина шпонки достаточна для передачи вращающего момента от выходного участка тихоходного вала редуктора к звездочке внешней цепной передачи.

Минимальная необходимая длина шпонки под зубчатым колесом цилиндрической ступени редуктора:

(6.21)

Диаметру участка вала диаметром 47 мм (4.28) соответствует шпонка сечением 14×9 с размерами:

(6.22)

(6.23)

(6.24)

(6.25)

Для передачи вращающего момента от зубчатого колеса к тихоходному валу редуктора ранее принята шпонка исполнения 1 (см. п. 5).

Рабочая длина шпонки такого исполнения:

(6.26)

При условии минимальной стандартной длины по (5.2) рабочая длина шпонки исполнения 1 выбранного сечения:

(6.27)

Сопоставление (6.27) и (6.25) показывает, что минимальной стандартной длины шпонки исполнения 1 сечения 14×9 недостаточно для передачи вращающего момента от промежуточного вала редуктора к шестерне тихоходной ступени.

Принимаем шпонку со стандартной длиной:

(6.28)

Минимальная необходимая длина участка вала под зубчатым колесом:

(6.29)

Результата расчёта (6.29) показывает, что принята ранее длина ступицы зубчатого колеса (5.6) позволяет разместить на этом участке вала шпоночной паз и обеспечить осевой упор.

7 Конструктивные размеры деталей корпуса редуктора

Размеры деталей корпуса редуктора определяем в соответствии с уловными обозначениями, конструкцией и соотношениями, представленными на рисунке 8.18 и в таблице 8.3[1], ширину фланцев и размеры под гаечные ключи по материалам [12], таблица 12.7.3.

Толщина стенок корпуса:

(7.1)

где а – межосевое расстояние передачи редуктора;

(7.2)

толщина стенок крышки:

(7.3)

с учётом литья в песчаную принимаем:

(7.4)

Наименьший зазор наружной поверхностью колёс и стенкой корпуса:

по диаметру:

(7.5)

принимаем:

(7.6)

как расстояние от вершин зубьев колёс до стенок корпуса;

по торцам:

(7.7)

принимаем:

(7.8)

как расстояние от торца шестерни до стенок корпуса.

Толщина верхнего фланца крышки корпуса:

(7.9)

толщина нижнего фланца крышки корпуса:

(7.10)

принимаем:

(7.11)

толщина нижнего фланца корпуса (для крепления корпуса к раме принимаем исполнение отверстий в нижнем фланце без бобышек):

(7.12)

принимаем:

(7.13)

Толщина рёбер корпуса:

(7.14)

(7.15)

принимаем:

(7.16)

Диаметр фундаментных болтов:

(7.17)

по ГОСТ 7798–70[13] принимаем четыре фундаментных болта с номинальным диаметром резьбы М16. Таким образом:

(7.18)

Для таких болтов ширина нижнего фланца корпуса:

(7.19)

расстояние от стенки корпуса до центра отверстия фундаментного болта:

(7.20)

Диаметр болтов у подшипников:

(7.21)

по ГОСТ 7798–70 принимаем болты у подшипников с номинальным диаметром резьбы М12. Таким образом:

(7.22)

Для таких болтов расстояние от центра отверстия под подшипниковый болт до стенки корпуса:

(7.23)

Диаметр болтов, соединяющих верхний фланцев корпуса и нижний фланце крышки:

(7.24)

по ГОСТ 7798–70 принимаем соединяющие верхний фланец корпуса и нижний фланец крышки болты с номинальным диаметром резьбы М10. Таким образом:

(7.25)

Для таких болтов ширина верхнего фланца корпуса и нижнего фланца крышки:

(7.26)

расстояние от стенки корпуса до центра отверстия фланцевых болтов:

(7.27)

Размеры, определяющие положение болтов у подшипников:

(7.28)

принимаем:

(7.29)

(7.30)

где – диаметр винтов крепления крышки подшипника.

Основные размеры крышек подшипниковых узлов определяем по данным [12], с. 157, 180; таблица 12.1.1; рисунок 12.10.1. Результаты расчётов представлены в таблице 1. Остальные размеры крышек подшипников принимаем конструктивно.

Таблица 1 – Основные размеры крышек подшипниковых узлов

В миллиметрах

Размер		Подшипниковый узел вала
наименование	обозначение	ведущего	ведомого
Номинальный диаметр резьбы винтов крепления крышки к корпусу		М6 (4 шт.)	М8 (4 шт.)
Диаметр установки винтов		67	100

Продолжение таблицы 1 – Основные размеры крышек подшипниковых узлов

В миллиметрах

Размер		Подшипниковый узел вала
наименование	обозначение	ведущего	ведомого
Наружный диаметр фланца		79	116
Толщина фланца крышки		6	8
Толщина крышки		5	6

Для болтов у подшипников ведущего вала:

(7.31)

для болтов у подшипников ведомого вала:

(7.32)

Размеры гнезд под подшипники:

диаметр гнезда:

(7.33)

для ведущего вала:

(7.34)

принимаем:

(7.35)

для ведомого вала:

(7.36)

принимаем:

(7.37)

для гнезда:

(7.38)

где – радиус бобышки под подшипниковый болт.

(7.39)
принимаем:

(7.40)

(7.41)

принимаем:

(7.42)

для гнезд под подшипники ведущего и ведомого валов.

Размеры установочных штифтов:

диаметр:

(7.43)

длина:

(7.44)

По ГОСТ 3129–70[14] принимаем штифт конический диаметром 10 и длиной 30 мм.