8. Выбор смазки

Смазка редуктора осуществляется окунанием зубчатого колеса и маслянную ванну. Масло в редуктор заливается через люк, который одновременно служит для контроля сборки зацепления и его состояния при эксплуатации. В коническом редукторе рекомендуется погружать зуб колеса на половину длины зуба. Слив масла производится через отверстие, расположенное в нижней части корпуса.

Объем масляной ванны редуктора определяется из расчёта 0,5-0,8 л масла на 1 кВт передаваемой мощности

V = 0,5·Р = 0,5·7,487 = 3,744 л.

Высота масла в редукторе: дм = 8,62 см.

где А – площадь основания корпуса.

9. Выбор посадок для сопряжения основных деталей привода

Выбираем следующие посадки:

- на ведущем валу - ступица шкива ;

- внутреннее кольцо подшипника на ведущем валу ;

- корпус редуктора – наружняя обойма подшипника ;

- ведомый вал – муфта ;

- ведомый вал – внутреннее кольцо подшипника ;

- ведомый вал – зубчатое колесо .

10. Уточненный расчет валов привода

Расчет производим по коэффициенту запаса прочности [6]

где [S] – допускаеый коэффициент; [S] = 2,5...4;

S_σ – коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;

S_τ – коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям;

где и - пределы выносливости материала вала при симметричных циклах изгиба и кручения;

k_σ и k_τ - эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении;

ε_σ и ε_τ – масштабные факторы для нормальных и касательных напряжений;

β – коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности;

при R_z ≤ 20мкм принимают β =0,9...1,0;

σ_а и τ_а – амплитуда циклов нормальных и касательных напряжений;

σ_m и τ_m – средние нормальные и касательные напряжения;

ψ_σ и Ψ_τ – коэффициенты,зависящие от предела прочности материала.

10.1 Уточненный расчет ведущего вала [6].

Материал вала сталь 45.

Механические характеристики: предел прочности σ_в = 890 МПа; предел текучести σ_т = 650 МПа (см. п.5.2.1).

Предел выносливости:

при изгибе σ_-1 = 0,43·σ_в = 0,43·890 = 383 МПа;

при кручении τ_-1 = 0,58·σ_-1 = 0,58·383 = 222 МПа; Ψ_τ = 0,05.

Рисунок 15 – Схема ведущего вала

Сечение А-А

Для шпоночного паза отношение коэффициентов

где k_σ = 1,89 при σ_в = 890 МПа и ε_σ = 0,862 при диаметре вала d = 36 мм для углеродистой стали.

где k_τ = 1,946 при σ_в = 890 МПа и ε_τ = 0,746 при диаметре вала d = 36 мм для углеродистой стали.

Для напрессовки

где при d = 36 мм и σ_в = 890 МПа .

Далее расчет ведем по напрессовке с учётом максимальных изгибающих моментов

где - момент сопротивления кручению.

мм³,

МПа.

где - результирующий изгибающий момент

Н·м.

Момент сопротивления изгибу

мм³;

МПа.

МПа, Ψ_σ = 0,1.

.

Запас прочности обеспечен.

Сечение Б – Б

Для напрессовки подшипников

где при d = 45 мм и σ_в = 890 МПа.

Для выточки

где k_τ =1,437, k_σ =2,153 при σ_в = 890 МПа; и

Далее расчет ведем по напрессовке с учётом максимальных изгибающих моментов

где - момент сопротивления кручению.

мм³,

МПа;

где - результирующий изгибающий момент

Н·м.

Момент сопротивления изгибу

мм³,

МПа;

МПа; Ψ_σ = 0,1.

.

Запас прочности обеспечен.

10.1 Уточненный расчет ведомого вала [6].

Материал вала сталь 45.

Механические характеристики: предел прочности σ_в = 870 МПа; предел

текучести σ_т = 640 МПа.

Предел выносливости: при кручении τ_-1 = 220 МПа;

при изгибе σ_-1 = 370 МПа; Ψ_σ = 0,05.

Рисунок 16 – Схема ведомого вала

Сечение А-А

Для шпоночного паза отношение коэффициентов

где k_σ = 1,87 при σ_в = 870 МПа и ε_σ = 0,758 при диаметре вала d = 71 мм для углеродистой стали.

где k_τ = 1,918 при σ_в = 870 МПа и ε_τ = 0,648 при диаметре вала d = 71 мм для углеродистой стали.

Для напрессовки колеса

где при d = 71 мм и σ_в = 870 МПа.

Далее расчет ведем по напрессовке с учётом максимальных изгибающих моментов

где - момент сопротивления кручению.

мм³,

МПа;

где - результирующий изгибающий момент

Н·м.

Момент сопротивления изгибу

мм³,

МПа;

МПа; Ψ_σ = 0,1.

.

Запас прочности обеспечен.

Сечение Б – Б

Для шпоночного паза отношение коэффициентов

где k_σ = 1,87 при σ_в = 870 МПа и ε_σ = 0,805 при диаметре вала d = 55 мм для углеродистой стали.

где k_τ = 1,918 при σ_в = 870 МПа и ε_τ = 0,688 при диаметре вала d = 55 мм для углеродистой стали.

Для напрессовки полумуфты

где при d = 55 мм и σ_в = 870 МПа.

Далее расчет ведем по напрессовке с учётом максимальных изгибающих моментов

где - момент сопротивления кручению.

мм³,

МПа;

где - результирующий изгибающий момент

Н·м.

Момент сопротивления изгибу

мм³,

МПа; МПа; Ψ_σ = 0,1.

.

Запас прочности обеспечен.