Материал: 1912

где σсм, [σсм] – соответственно расчётное и допускаемое напряжения смятия, МПа; Т – передаваемый шпонкой крутящий момент, Н·м; d – диаметр вала, мм; lp – рабочая длина шпонки, мм.

Для шпонки исполнения 2 рабочая длина шпонки равна общей длине шпонки:

lp = l = 36 мм.

Допускаемое напряжение стальной ступицы колеса

[σсм] = 100…120 МПа.

Вычислим расчётное напряжение смятия:

Шпонку можно применить, так как расчётное напряжение не превышает допускаемого напряжения:

σсм = 100,27 МПа < [σсм] = 120 МПа.

Условное обозначение шпонки: шпонка 2–10×8×36

ГОСТ 23360–78.

9.2Выбор шпонки для соединения шестерни

ибыстроходного вала

Выбираем призматическую шпонку исполнения 2 по ГОСТ 23360–78. Для вала, посадочный диаметр которого d1 = 24 мм, рекомендуется шпонка 2–8×7×28 ГОСТ23360–78.

Шпонка имеет следующие размеры: ширина b = 8 мм; высота h= 7 мм; длина l = 28 мм. Глубина шпоночного паза вала t1 = 4 мм; глубина шпоночного паза ступицы колеса t2 = 3,3 мм.

Рассчитаем шпонку на смятие по формуле

Шпонка подходит, так как расчётное напряжение не превышает допускаемого напряжения.

60

10 Смазывание деталей и узлов редуктора

10.1 Смазывание зубчатой передачи

Для уменьшения потерь мощности на трение, снижения интенсивности изнашивания трущихся поверхностей, их охлаждения, а также для предохранения от заедания, задиров, коррозии необходимо обеспечить надёжное смазывание трущихся поверхностей.

Для смазывания конической зубчатой передачи применена картерная система. В корпус редуктора заливаем масло так, чтобы венец зубчатого колеса был в него погружён. Зубчатое колесо при вращении увлекает масло, разбрызгивая его внутри корпуса редуктора. Масло попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется масляный туман, который покрывает поверхности расположенных внутри корпуса деталей.

Требуемую вязкость масла определяем в зависимости от контактного напряжения σH и окружной скорости V. Так как контактное напряжение σH = 376,31 МПа и окружная скорость V = 5,11 м/с, то требуемая вязкость масла [1, с. 200, таблица 11.1] равна 22 мм2/с. Согласно этой величине вязкости принимаем марку масла И–Л–А–22 ГОСТ 20799–88 [1, с. 200, таблица 11.2].

10.2 Смазывание подшипников качения

Смазывание подшипников качения тихоходного вала редуктора осуществляется брызгами масла. Так как окружная скорость зубчатых колёс V > 1 м/с, то брызгами масла покрыты все детали передачи и внутренние поверхности стенок корпуса. Стекающее с зубчатых колёс, валов и со стенок корпуса масло попадает в подшипники.

Смазывание подшипников качения быстроходного вала редуктора осуществляется пластичным смазочным материалом ЦИАТИМ–201 ГОСТ 6267–74, который подаётся к подшипникам через пресс- маслёнку.

10.3 Смазочные устройства

Для замены масла в корпусе редуктора предусмотрено сливное отверстие, закрываемое маслоспускной пробкой с цилиндрической резьбой.

61

Для наблюдения за уровнем масла в корпусе установлен маслоуказатель жезловый.

Для подачи в подшипники пластичного смазочного материала применена пресс-маслёнка «Маслёнка 1.2 Ц.6 ГОСТ 19853–74».

В корпусе редуктора для осмотра зубчатых колёс и залива новой порции масла предусмотрен люк.

При длительной работе редуктора в связи с нагревом воздуха повышается давление внутри корпуса. При интенсивном тепловыделении это приводит к просачиванию масла через уплотнения и стыки. Чтобы избежать этого, внутренняя полость корпуса сообщена с внешней средой путём установки отдушины.

10.4 Уплотнительные устройства

Уплотнительные устройства применяют для предохранения от вытекания смазочного материала из подшипниковых узлов, а также для защиты их от попадания извне пыли и влаги.

В проектируемом приводе подшипники качения смазываются как жидким, так и пластичным смазочным материалом, поэтому для предохранения от вытекания смазочного материала применили манжетные уплотнения и маслоудерживающие кольца.

Под пробку маслоспускную с цилиндрической резьбой поставлена уплотняющая прокладка, так как цилиндрическая резьба не созда-

ёт надёжного уплотнения.

62

11 Обоснование принятых посадок в соединениях редуктора

В соединении валов с зубчатыми колёсами передача крутящего момента осуществляется обычно посредством шпонок. Чтобы в таком соединении избежать скольжения поверхностей вала и отверстия, применение посадок по цилиндрическим поверхностям с зазором недопустимо, а переходных посадок нежелательно. Поэтому на посадочных поверхностях вала и отверстия следует создавать натяг, гарантирующий нераскрытие стыка. При этом, что немаловажно, обеспечивается точное центрирование колеса на валу.

Считая зубчатую передачу проектируемого редуктора нереверсивной, примем в соответствии с рекомендацией [1, c. 84] в сопряжении тихоходный вал – коническое колесо посадку с натягом H7/s6.

Подшипники качения в редукторе сопрягаются с цапфой вала и отверстием в корпусе. Так как подшипники стандартизированы (поля допусков на присоединительные размеры заложены в соответствующих стандартах) и выпускаются вне зависимости от характера сопряжения в каком-либо узле, различные посадки обеспечиваются соответствующим назначением полей допусков размеров сопрягаемых с ними деталей. Это означает, что посадка подшипника на вал осуществляется по системе отверстия, а в корпус – по системе вала.

Внутреннее кольцо подшипника редуктора вращается вместе с валом, т. е. при постоянном направлении радиальной нагрузки, что имеет место в редукторе, внутреннее кольцо испытывает циркуляционное нагружение, при котором все участки дорожки качения последовательно подвергаются действию нагрузки и, следовательно, износ дорожки происходит равномерно. Наружное кольцо подшипника в корпусе неподвижно. Оно испытывает местное нагружение, при котором нагрузка сосредотачивается на определённом участке дорожки качения этого кольца. В соответствии с этим для цапфы вала принято поле д о- пуска k6, что в сочетании с полем допуска отверстия подшипника даёт посадку с натягом, при которой исключается возможность обкатки и проскальзывания внутреннего кольца относительно вала. Для отверстия в корпусе принято поле допуска Н7, что в сочетании с полем допуска внешнего диаметра наружного кольца подшипника даёт посадку с небольшим зазором, которая обеспечивает возможность под действием толчков и вибрации в процессе эксплуатации постепенное поворачивание кольца относительно посадочной поверхности отверстия в

63