Расчёт элементов корпуса и крышки редуктора

Корпус и крышку редуктора рационально изготовить литьем из серого чугуна маркой не ниже СЧ15.

Толщина стенки корпуса d и d₁ крышки редуктора, мм:

 

Назначаю

 

Толщина верхнего фланца корпуса и нижнего фланца крышки, мм:

Назначаю ;

 

Толщина нижнего фланца корпуса, мм:

Назначаю p = 18 мм.

Толщина рёбер жёсткости, мм:

Назначаю

 

Диаметр фундаментных болтов, мм:

;

Назначаю 4 болта М20. /5, табл. П.4, с. 76/

 

Ширина опорной поверхности, мм:

;

Назначаю A = 60 мм.

Высота, мм

;

Диаметр болтов, крепящих крышку корпуса, мм:

Назначаю болты М14. /5, табл. П.4, с. 76/

Диаметр штифтов, мм:

Длина штифтов:

;

по ГОСТ 3129, назначаю dш = 10 мм; lш = 30 мм. /5, табл. П.9, с. 79/

 

Ширина нижнего фланца корпуса, мм: K1 = 53 мм;

Верхнего фланца: K2 = 38 мм.

 

Расстояние от наружной поверхности корпуса до оси болтов d1, мм С1 = 23 мм, болтов d2, С2 = 17 мм. /5, табл. 5.1, с. 19/

Рис. 5.1. Размеры основных элементов колес корпуса и крышки

Эскизная компоновка редуктора

Для предотвращения задевания зубчатых колес за стенки корпуса и крышки, назначаю радиальный и осевой зазор х = 10 мм. Расстояние между дном корпуса и выступами колеса 2-й ступени y = 20 мм. Расстояние между внутренними поверхностями стенок корпуса и крышки по длине M и ширине L.

При /5, c. 21/

Расстояние между опорами валов:

В = 19 мм – предварительно назначенная ширина подшипников (из 3.3.1)

Рис. 6.1. Эскизная компоновка двухступенчатого редуктора

Подбор и проверка прочности шпонок

Для передачи крутящих моментов в редукторах рекомендуется применять призматические шпонки со скругленными торцами по ГОСТ 23360 – 78.

Размеры поперечного сечения шпонки b и h мм, а также глубину паза на валу t₁ и в ступице t₂, назначают в зависимости от диаметра вала в месте установки шпонки.

Номинальную длину l шпонки выбирают из стандартного ряда в соответствии с длиной ступицы (шириной), сидящей на валу детали.

Поскольку срез стандартной шпонки является проблематичным, выбранные размеры проверяют расчетом на прочность по напряжениям смятия.

, (7.1)

где T – крутящий момент на рассматриваемом валу, ;

z – числошпонок в рассматриваемом месте (чаще всего z = 1);

– рабочая длина шпонки;

l – номинальная длина шпонки;

b – ширина шпонки.

При стальной ступице и колебаниях нагрузки [ ] = 90…140 МПа /5, с. 24/.

Рис. 7. К проверочному расчету шпонок

Подбор и проверка прочности шпонок на ведущем валу

Шпонка на выходном конце ведущего вала под полумуфту

По диаметру d₁ = 22 мм назначаем из таблицы /5, табл. 7.1, с. 25/:

сечение шпонки: b = 8 мм; h = 7 мм;

глубина паза вала t₁ = 4 мм;

глубина паза ступицы t₂ = 3,3 мм;

фаска 0,4…0,6 мм.

По длине участка вала под полумуфту l₁ = l_цил. = 36 мм /5, табл. 11.2, с. 43/, назначаем номинальную длину шпонки l = 32 мм (l < l_цил).

Определяем рабочую длину шпонки = 32 – 8 = 24 мм.

Определяем напряжения смятия

.