ТНУ-1 (ТНУ 03-05), страница 3

- фаска 0,2 мм;

- глубина паза вала t₁ = 3,0 мм;

- глубина паза ступицы t₂ = 2,3 мм;

- длина шпонки l = 25 мм.

Ш
понка призматическая со скругленными торцами. Материал шпонки – сталь 45 нормализованная. Напряжения сжатия и условия прочности определяем по формуле:

При чугунной ступице []_см = 100 МПа.

П
ередаваемый момент Т = 3.5 Нм.

_см < []_см , следовательно, допустимо установить ступицу из чугуна СЧ15.

4.2.Резьбовые соединения.

Расчет болтов крепления фланца редуктора .

Болт 5.8

Болты с зазором, затяжка не контролируется , количество болтов , .

Сдвигающая сила: , где

М — момент передаваемый электродвигателем.

l – плечо действия силы

Сила трения в стыке:

k_Hc – коэффициент запаса по несдвигаемости.

Сила затяжки болта из условия несдвигаемость:

, где

f_ст — коэффициент трения в стыке.

Н

Напряжения в болте от F_зат:

Определение площади сечения болта:

для болта М8 равно .

Следует сделать вывод, что соединение двенадцатью болтами М8 удовлетворяет всем требованиям.

4.3.Соединения с натягом.

Соединение с натягом используем для восприятия крутящего момента быстроходного колеса промежуточного вала редуктора . Расчет соединения производим из условия не раскрытия стыка.

Исходные данные:

Т_пр=16.75Нм;

d=18мм;

d₁=0 мм;

d₂=24 мм;

l=19 мм;

материал : сталь-сталь ;

коэффициент сцепления f=0,14;

а)Среднее контактное давление:

p=2*1000KT_Б/(pd²lf)=2*1000*1,5*16,75/(p18²19*0,14)= 18.6МПа;

где К- коэффициент запаса сцепления ;

б)Деформация деталей:

d=1000*pd(C₁/ E₁+ C₂/ E₂); (5.2)

где E₁, E₂-модули упругости (для стали –2,1*10⁵) ,C₁, C₂-коэффициенты жесткости :

C₁=[1+( d₁/d)²]/[1-( d₁/d)²]-m₁=-0.3;

C₂=[1+( d/d₂)²]/[1-( d/d₂)²]+m₂=(1+0,75)/(1-0.75)+0,3=7,3;

где m₁, m₂-коэффициенты Пуассона (m=0,3).

Отсюда

d=18.6*18*10³(7/2,1*10⁵)=1,116 мкм;

в)Поправка на обмятие микронеровностей:

U=5,5(Ra₁+ Ra₂); (5.5)

значения шероховатостей принимаем из таблицы 22.2 [2] для квалитетов H7/..6.Тогда

U=5,5(0,8+0,8)=8,8 мм;

д)Определение минимального натяга:

[N]_min³d+U=8,8+1,116=9,92 мкм; (5.6)

е)Максимальный натяг:

[N]_мах£[d]_мах +U; (5.7)

где [d]_мах- максимальная деформация:

[d]_мах=[p]_махd/p; (5.8)

[p]_мах=0,6s_T2[1- d/d₂)²]=94.5МПа;

предел текучести материала охватываемой детали подбираем для стали 45 .Отсюда

[d]_мах=94.5*1.116*10^-3/18,6=0,0567 мм=56.7мкм.

По рассчитанным минимальному и максимальному натягам выбираем тип посадки (таблица 6.3 [1]): Æ18H7/s6.

ж)Сила запрессовки:

F_п=pldp_maxf_п;

где f_п- коэффициент сцепления при прессовании (f_п=0,2),

p_max=(N_max-U)p/d=(82-8,8)*18,6/11.16=122МПа;

F_п=p18*19*122*0,2=26,2кН.

4.4. Шлицевые соединения.

Р
ассчитаем шлицевое соединение зубчатого колеса тихоходной ступени.

где: Т = 73,2 Нм. – максимальный момент передаваемый шлицевым соединением; d_ш = 28 мм. – диаметр шлицев; z = 21 – число зубьев; m = 1.25 мм. – модуль шлицевого соединения; l = 70 мм. – длина контакта в шлицевом соединении.

Т
огда:

Допускаемое напряжение смятия для чугуна СЧ15 []_см = 100 МПа [7] стр. 166. Как видно условие прочности на смятие выполняется.

Р
ассчитаем шлицевое соединение вала тихоходной ступени со стаканом.

где: Т = 73,2 Нм. – максимальный момент передаваемый шлицевым соединением; d_ш = 28 мм. – диаметр шлицев; z = 29 – число зубьев; m = 1.25 мм. – модуль шлицевого соединения; l = 16 мм. – длина контакта в шлицевом соединении.

Т
огда:

Допускаемое напряжение смятия для чугуна СЧ15 []_см = 100 МПа [7] стр. 166. Как видно

Остальные шлицевые соединения в механизме подъема работают при малых нагрузках, так как расположены на быстроходном вале, и, следовательно, их размеры подбираются конструктивно из легкой серии.

5.Выбор смазочного материала.

Для осуществления смазки передач редуктора используем картерную систему смазки. Высота масляной ванны :

h_м=m..0,25d_2T=32 мм;

Таким образом цилиндрическая передача тихоходной ступени в масляную ванну будет погружаться . Смазывание данной передачи будет осуществляться путем разбрызгивания и масляного тумана . Аналогичный способ смазки назначаем и подшипниковым узлам редуктора.

Для замены смазочных материалов в редукторе предусматриваем сливное отверстие , закрываемое пробкой с конической резьбой , размеры которой принимаем из таблицы на стр.153 [1] для К1/2.Данный вид соединения не будет требовать дополнительного уплотнения.

Для избежания повышения давления внутри редуктора внутреннюю полость редуктора сообщают с внешней средой путем установки отдушин. Для нашего случая используем отдушину по варианту в на рис.11.15 [1].

.Для препятствия утечек масла предусматриваем манжетное уплотнение на выходе тихоходного вала редуктора по ГОСТ 8752-79, а для уплотнения крышек подшипников используем резиновые кольца .

В качестве смазочного материала применяем И-Т-С-320 ТУ 38101413-78 в количестве 1.5 литров.

СПИСОК ИСПОЛЬЗАВАННОЙ ЛИТЕРАРУРЫ

1. Подъемно-транспортные машины. Атлас конструкций. Изд. 2-е перераб. и доп. Под ред. д.т.н, проф. М.П. Александрова; Д.Н. Решетова. М.: Машиностроение, 1987;

2. Детали машин. Атлас конструкций. Часть 1. Изд. 5-е перераб. и доп. Под ред. д.т.н, проф. Д.Н. Решетова. М.: Машиностроение, 1992;

3. Детали машин. Атлас конструкций. Часть 2. Изд. 5-е перераб. и доп. Под ред. д.т.н, проф. Д.Н. Решетова. М.: Машиностроение, 1992;

4. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. Конструирование узлов и деталей машин. Изд. 6-е, испр. М.: Высшая школа, 2000;

5. В.И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя. Том 1. Изд. 5-е перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1980;

6. В.И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя. Том 2. Изд. 5-е перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1980;

7. В.И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя. Том 3. Изд. 6-е перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1982;

8. И.А. Биргер. Б.Ф. Шорр. Г.Б. Иосилевич. Расчет на прочность деталей машин. Справочник. Изд. 4-е перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1993;

9. Л.Я. Перель. А.А. Филатов. Подшипники качения. Расчет, проектирование и обслуживание опор. Справочник. Изд. 2-е перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1992;

10. Г.А. Снесарев, В.П. Тибанов. Учебное пособие по проектированию и расчету металлоконструкций ПТМ. Под ред. Г.А. Снесарева.. М.: МВТУ, 1985.