Сечение под зубчатым колесом:
Диаметр вала в этом сечении равен 85 мм. Концентрация напряжений связана с наличием 2 шпоночных канавок.
Крутящий момент Т=1839670 Нмм. Осевая нагрузка Fa=1340 H
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости равен Мгор=Rх6*l=2910,5*90=261945 Hмм
Изгибающий момент в вертикальной плоскости аналогично равен Мверт=493920 Нмм.
Сумарный момент находимый по теореме Пифагора равен М=559081 Нмм
Момент сопротивления изгибу Wнетто=π*d3/32-2*b*t1(d-t1)2/2d=36062 мм3
Момент сопротивления кручению W к нетто=π*d3/16-2*b*t1(d-t1)2/2d=86302 мм3
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
τv= τm=T/2Wk нетто=10,7 МПа
Амплитуда нормальных напряжений изгиба σv=M/Wнетто=15,5МПа, среднее напряжение σm=4Fa/πd2=0,27МПа
По справочным данным плучаем следующие коэффициенты:
кσ=3,2; кτ=1,5; σв=570 МПа σ-1=0,43*570=246МПа; τ-1=0,58*246=142МПа; εσ=0,74; ετ=0,63; β=0,94; ψτ=0,1; ψσ=0,14;
Вычисляем запас прочности по нормальным напряжениям:
sσ= σ-1/(кσσv/εσβ + ψσσm)=7,85
sτ= τ-1/(кττv/εσβ + ψττm)=5,035
s= 
=4,24. s<[s]=2,5
Сечение по галтели:
Концентрация напряжений связана с переходом от D=85мм к d=80мм. При D/d=1,06 и r/d=0,0125 коэффициенты:
кσ=1,96; кτ=1,3; σв=570 МПа σ-1=0,43*570=246МПа; τ-1=0,58*246=142МПа; εσ=0,74; ετ=0,63; β=0,94; ψτ=0,1; ψσ=0,14;
Крутящий момент Т=1839670 Нмм. Осевая нагрузка Fa=1340 H
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости равен Мгор=Rх6*l1=2910,5*35=101868 Hмм
Изгибающий момент в вертикальной плоскости аналогично равен Мверт=192115 Нмм.
Сумарный момент находимый по теореме Пифагора равен М=217453 Нмм
Момент сопротивления изгибу Wнетто=π*d3/32=50240 мм3
Момент сопротивления кручению W к нетто=π*d3/16=100480 мм3
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
τv= τm=T/2Wk нетто=9,2 МПа
Амплитуда нормальных напряжений изгиба σv=M/Wнетто=3,76МПа, среднее напряжение σm=4Fa/πd2=0,26МПа
Вычисляем запас прочности по нормальным напряжениям:
sσ= σ-1/(кσσv/εσβ + ψσσm)=21,2
sτ= τ-1/(кττv/εσβ + ψττm)=6,78
s= =4,24. s<[s]=6,46 s<[s].
Сечение по шпонке, к которой крепится муфта.
Диаметр вала в этом сечении равен 70 мм. Концентрация напряжений связана с наличием 2 шпоночных канавок.
Крутящий момент Т=1839670 Нмм.
Момент сопротивления кручению W к нетто=π*d3/16-2*b*t1(d-t1)2/2d=86302 мм3
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
τv= τm=T/2Wk нетто=14,7 МПа
По справочным данным плучаем следующие коэффициенты:
кτ=1,5; σв=570 МПа σ-1=0,43*570=246МПа; τ-1=0,58*246=142МПа; ετ=0,63; β=0,94; ψτ=0,1;
Вычисляем запас прочности по нормальным напряжениям:
sτ= τ-1/(кττv/εσβ + ψττm)=3,75 s<[s].
Тепловой расчет редуктора.
Площадь теплоотводящей поверхности проектируемого редуктора получилась приближенно равной А=1,77м2.
Мощность на червяке равна 3 кВт. КПД редуктора – 0,756.Считаем что циркуляция воздуха будет достаточно хорошая и назначаем kt=17Вт(м2*0С).Тогда
∆t=P(1-ƞ)/ ktA=32 0 C<[∆t]=60 0C. Необходимости в ребристом корпусе нет.
Смазывание зацеплений
Смазывание зубчатых передач необходимо для снижения интенсивности изнашивания зубьев, повышения КПД передач и их несущей способности, зашиты от коррозии, охлаждения и отвода теплоты, удаления продуктов изнашивания, смягчения внутренних и внешних динамических воздействий, предохранение от заедания.
По рекомендации принимаем жидкое минеральное масло типа И-ЗОА. Так как в данном редукторе горизонтальное расположение валов и сравнительно небольшие мощности при окружных скоростях, не превышающих 10 м/с. Уровень масла должен быть таким, чтобы зубья были погружены в масло.
Подшипники смазывают разбрызгиванием масло залитого в редуктор.
По ГОСТ 20799-75 выбираем индустриальное масло И-ЗОА.
Определяем объем масленой ванны. По рекомендации он составляет 0.4,..0.6 литров масла на 1кВт передаваемой мощности редуктора.
В нашем случае масло заливается с запасом в связи с большой площадью дна. Поэтому заливаем 6 л масла.
Выбор посадок
Для данного привода принимаем следующиепосадки:
- венец червячного колеса на центр Н7/р6
- посадка подшипника на вал:
- для наружного кольца - Н7,
- для внутреннего кольца - k6,
- посадка под манжету на быстроходном валу - h8, на тихоходном - d9.
Назначение допусков формы и расположения поверхностей производим в соответствии с ГОСТ 24643-81 в зависимости от размеров деталей. Числовые значения допуска округляем до стандартных,
Обозначение шероховатостей произведено в соответствии с ГОСТ 2309-73 и СТСЭВ 1632-79. От шероховатостей поверхностей деталей зависят износостойкость при всех видах трения, плавность хода, равномерность зазора. возможность повышения удельной нагрузки, прочность посадок с натягом, точность измерений.
