Расчет шпоночного соединения.
Подберем стандартную призматическую шпонку и проверим её на прочность для тихоходного вала. Диаметр вала d = 30 мм; момент, передаваемый валом, МК = 154,4 Н·м. Ступица детали насаженной на вал, стальная. Допускаемые напряжения при стальных шпонке и ступице [σ]СМ = 120 МПа.
По ГОСТ 23360-78 [4] в соответствии с заданным диаметром вала d = 30 мм выбираем призматическую шпонку с размерами b = 8 мм; h = 7 мм.
Длину шпонки определяем из условия отсутствия смятия боковых поверхностей в соединении по формуле
,
где [σ]СМ = 120 МПа.
По СТ СЭВ 189-75 [1] и предварительной компановке привода принимаем стандартную длину шпонки ℓ = 80 мм.
Определяем напряжения среза в шпонке
,
что меньше допускаемого напряжения [τ]СР = 60...80 МПа.
Условное обозначение принятой шпонки [4]:
Шпонка 8´7´80 ГОСТ 23360-78.
Подберем стандартную призматическую шпонку и проверим её на прочность. Диаметр вала d = 30 мм; момент, передаваемый валом, МК = 154,4 Н·м. Ступица детали насаженной на вал, стальная. Допускаемые напряжения при стальных шпонке и ступице [σ]СМ = 120 МПа.
Шпоночный паз на 3-й ступени располагаем со стороны паза 1-й ступени.
По ГОСТ 23360-78 [4] в соответствии с заданным диаметром вала d = 40 мм выбираем призматическую шпонку с размерами b = 12 мм, h = 8 мм.
Напряжение смятие вычисляем по формуле [5]:
,
МПа
что меньше допускаемого напряжения [σ]СМ = 120 МПа.
Напряжение среза вычисляем по формуле [5]:
что меньше допускаемого напряжения [τ]СР = 60...80 МПа.
Условное обозначение принятой шпонки [12]:
Шпонка 12´8´36 ГОСТ 23360-78.
Подберем стандартную призматическую шпонку и проверим её на прочность для выходного конца быстроходного вала. Диаметр вала d = 26 мм; момент, передаваемый валом, МК = 87,4 Н·м. Ступица детали насаженной на вал, стальная. Допускаемые напряжения при стальных шпонке и ступице [σ]СМ = 120 МПа.
По ГОСТ 23360-78 [4] в соответствии с заданным диаметром вала d = 26 мм выбираем призматическую шпонку с размерами b = 8 мм; h = 7 мм.
Длину шпонки определяем из условия отсутствия смятия боковых поверхностей в соединении по формуле
Рисунок 93
,
где [σ]СМ = 120 МПа.
По СТ СЭВ 189-75 [1] и предварительной компоновке привода принимаем стандартную длину шпонки ℓ = 63 мм.
Определяем напряжения среза в шпонке
,
что меньше допускаемого напряжения [τ]СР = 60...80 МПа.
Условное обозначение принятой шпонки [4]:
Шпонка 8´7´22 ГОСТ 23360-78.
На рисунке 93 представлен чертёж тихоходного вала редуктора.
Расчёт валов одноступенчатого цилиндрического редуктора (пример 3)
Рассчитать валы двухступенчатого цилиндрического редуктора, кинематическая схема привода в который входит данный редуктор представлена на рисунке 94. Привод состоит из электродвигателя (1), ременной передачи (2), редуктора (3) с цилиндрическими косозубыми колесами и муфты (4). Режим работы переменный.
Рисунок 94
Предварительная компоновка редуктора
Определим диаметры выходных участков валов редуктора из расчета только на кручение при пониженных допускаемых напряжениях
, мм,
где [] = 20…30 МПа – для всех валов (меньшие величины – для быстроходных валов, большие для тихоходных валов),
Т – вращающий момент на валу, Нм.