Расчёт шпонок

Стандартные шпонки подберем по диаметру вала d_ш (из ГОСТ 23360-78) в месте установки по шпонке зубчатого колеса или полумуфты:

- d_ш1 =d_в1 = … мм – шпонка 1,

- d_ш2 = d_в2 = ….. мм – шпонка 2,

- d_ш3 = d_к = … мм – шпонка 3.

От длины шпонки зависит длина ступицы колеса l _ст (посадочной части колеса на вал (рисунок 5) или полумуфты).

Длина шпонки со скругленными краями

где определяется из условий прочности на срез и смятие, – ширина шпонки.

Рисунок 5 – К определению длины шпонки

Длина ступицы назначается по условию

,

- если ширина венца колеса то принимают

,

- если, ширина венца колеса то принимают конструкцию колеса по рисунку 5, назначая диаметр ступицы

Для шпонки 1 (d _ш1= … мм, b = 5 мм, h = 5 мм, t ₁ = 3 мм, l = 10-56 мм) рассчитаем длину l_р1 из условия прочности на смятие, приняв допускаемое напряжение [σ_см]=100 МПа:

Длина шпонки 1

.

Из стандартного ряда выбираем L₁= 25 мм

Таким образом, для соединения входного вала с муфтой применена

шпонка 5х5х25 ГОСТ 23360-78

Для шпонки 2 (d _ш1= 24 мм, b = … мм, h =.. мм, t ₁ =.. мм, l = 18-90 мм) рассчитаем длину l_р2 из условия прочности на смятие, приняв допускаемое напряжение [σ_см] =100 МПа:

Длина шпонки 2

.

Из стандартного ряда выбираем L₂= 40 мм.

Таким образом, для соединения выходного вала с муфтой применена

шпонка 8х7х40 ГОСТ 23360-78

Для шпонки 3 (d _ш1= … мм, b =.. мм, h = 8 мм, t ₁ = 5 мм, l = 22-110 мм) рассчитаем длину l_р2 из условия прочности на смятие, приняв допускаемое напряжение [σ_см] =100 МПа:

Длина шпонки 3

.

Из стандартного ряда выбираем L₃=32 мм.

Таким образом, для соединения вала с колесом применена

шпонка 10х8х32 ГОСТ 23360-78

Длина ступицы

Ширина венца колеса больше, чем длина ступицы поэтому принимаем

Конструкция колеса упрощается: ступица за венец не выступает.

Рисунок 6 – Конструкция колеса.

Определяем расстояния между центрами подшипников l ₁ и l ₂, а также расстояния между сечениями колес, в которых приложены силы в зацеплении, и центрами подшипников a ₁ и a ₂. Для одноступенчатого редуктора принято симметричное расположение колес в корпусе.

Быстроходный вал:

l ₁ = b₂ + 2·D + B₁ = 50 + 2·10 + 16 = 86 мм (В₁ – ширина подшипника 206);

a ₁ = 0,5· l ₁ = 0,5·86 = 43 мм.

Тихоходный вал:

l ₂ = b₂ + 2·D + B₂ = 50 + 2·10 + 18 = 88 мм (В₂ – ширина подшипника 208);

a ₂ = 0,5· l ₂ = 0,5·88 = 44 мм.