Пример № 5

Задание

 

Подобрать шпонку для соединения ведомого колеса с валом и проверить прочность соединения. Исходные данные взять из результатов решения предыдущих задач.

Решение

 

Выбираем стандартную призматическую шпонку для соединения ведомого вала с диаметром под ведомое колесо d_B=45 мм из таблицы 5.

 

 

 

Шарикоподшипники радиальные однорядные	Шарикоподшипники радиально — упорные Однорядные
Ra/Co2	е	Ra/(VRr)> е	б0	Ra/Cor	е	Rа/(VRr)> е
X	Y	X	V
0, 014	0, 19		2, 3		0, 014	0, 3		1, 81
0, 028	0, 22		1, 99		0, 029	0, 34		1, 62
0, 056	0, 26		1, 71		0, 057	0, 37		1, 46
0, 084	0, 28		1, 55		0, 086	0, 41		1, 34
0, 11	0, 3	0, 56	1, 45		0, 11	0, 45	0, 45	1, 22
0, 17	0, 34		1, 31		0, 17	0, 48		1, 13
0, 28	0, 38		1, 15		0, 29	0, 52		1, 04
0, 42	0, 42		1, 04		0, 43	0, 54		1, 01
0, 56	0, 44				0, 57	0, 54
Роликоподшипники конические однорядные		—	0, 68	0, 41	0, 87
	—	0, 95	0, 37	0, 66
—	Каталог	0, 4	Каталог
	или		или
	1, 5 tg б		0, 4 сtg б

Таблица 5

Примечание. При Rа/(VRr)< е принимают Х=1 и У=0

Примеры сечения шпонки:

ширина: b=18 мм, h=11 мм, глубина паза t₁=7 мм.

Длина ступицы колеса

 

ℓ ст=(1, 2...1, 5)dв=(1, 2...1, 5)45=54...67 мм.

 

Принимаем ℓ _ст=65 мм. Из стандартного ряда выбираем длину шпонки ℓ =60 мм, что на 5 мм меньше длины ступицы. Рабочая длина для шпонок с плоскими торцами ℓ _p= ℓ =60 мм.

Для стальной ступицы принимаем [σ _см]=120 МПа.

Проверяем шпоночное соединение на смятие по формуле:

 

σ см=	2М2	=	2·4554·103	=100, 99 МПа,
dB(0, 94h-t1) ℓ p	45·(0, 94·11-7)·60

 

что удоволетворяет условию прочности σ _см< [σ _см] 100, 99 МПа< 120 МПа.

Задание

Расчет закрытых зубчатых передач. Дли привода рабочей машины,
состоящей из механических передач, требуется определить угловые скорости
и вращающие моменты на валах с учетом КПД. Передаточное число
редуктора u_p = 2, 5; мощность электродвигателя P = 3кВт при частоте вращения

n₁= 950 мин^-1

Решение

1.Частоту вращения ведущего вала редуктора определяем по формуле

 

ω 1=	π n1	=	3, 14∙ 950	=100 рад/с.

 

2.Передаточное число цепной передачи u_ц.п=z₄/z₃=60/20=3.

3.Частоту вращения ведомого вала редуктора определяем из уравнения u_p = ω ₁/ω ₂, откуда ω ₂ =

ω ₁u_p=100/2, 5=40 рад/с.

4.Частота вращения ведомого вала цепной передачи ω ₃=ω ₂/u_ц.п=40/3=13, 3 рад/с.

5. Вращающий момент на ведущем валу редуктора M₁=P₁/ω ₁=3∙ 10³/100=30 Н∙ м.

6.Коэффициент полезного действия редуктора

η _p = η _зуб η ²_подш = 0, 97∙ 0, 99² = 0, 95.

7. Вращающий момент на ведомом валу редуктора

M₂=M₁ η _{η p} u_p = 2, 5∙ 30∙ 0, 95 = 71, 5 Н∙ м, что следует из u_p = М₂/М₁.

8.Вращающий момент на валу транспортера M₃= M₁ u₀ η ₀,

Где η ₀ – общий КПД привода η ₀ = η _зуб η _подш η _ц.п = 0, 97∙ 0, 99³∙ 0, 95 = 0, 91;

u₀ —общее передаточное число, u_o=u_p и_ц.п=2, 5× 3=7, 5, тогда М₃=30× 7, 5× 0, 91=205 Н× м.