Проверочный расчет шпонок
Проверочный расчёт вала
Для определения реакций в опорах вначале необходимо построить схему нагружения валов редуктора.
Рассмотрим ведомый вал.
На рисунке 9.1 изображена расчетная схема ведомого вала.
Силы, которые действуют на вал:
Ft2= 3410Н – окружная сила на зубчатом колесе;
Fr2=1240 Н –радиальная сила;
FВ= 4672 Н – сила действующая на вал со стороны звёздочки.
Расстояния от точек приложения сил к валу и расстояния точек реакций опор:
По правилам сопротивления материалов, рассматривая вал как балку, лежащую на шарнирно-подвижных опорах и нагруженную сосредоточенными силами, определяют реакции в опорах в горизонтальной плоскости и строят эпюры изгибающих моментов.
Вертикальная плоскость:
=-2140 H
Проверка: 
0=0
Строим эпюру для вертикальной плоскости (рисунок 9.1).
Горизонтальная плоскость:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 2 |
| КП 21 ПЗ |
Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях вала [1] с. 139:
(9.1)
Определяем суммарные радиальные реакции опор вала [1] с. 139:
(9.2)
Проверочный расчет подшипников
Существует два вида расчетов подшипников качения:
1. По статической грузоподъемности для предотвращения пластических деформаций тел и дорожек качения. Расчет выполняют при частоте вращения n<1 мин-1;
2. По динамической грузоподъемности для предотвращения усталостного контактного выкрашивания тел и дорожек качения. Расчет выполняется при n>1 мин-1.
Расчет будем проводить для подшипников ведомого вала 311 ГОСТ 333–79.
Коэффициенты радиальной и осевой нагрузок равны X= 1 и Y=0.
Определяем эквивалентную динамическую нагрузку по формуле [1] с. 141:
(9.5)
где Кσ – коэффициент безопасности: при спокойной нагрузке Кσ = 1;
КТ – температурный коэффициент: при температуре подшипника менее 100 °С КТ = 1.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 3 |
| КП 21 ПЗ |
Рисунок 9.1—Схема нагружения выходного вала
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 5 |
| КП 21 ПЗ |
γ=4,2.
Вычисляем требуемую динамическую грузоподъемность подшипников по формуле [1] с. 145:
(9.6)
Подшипники пригодны для установки на данном валу.
Проверочный расчет шпонок
На рисунке 7.4 (раздел 7, с.3) показана схема шпоночного соединения.
В таблице 9.1 указаны размеры шпоночных соединений.
Таблица 9.1 – Размеры шпоночных соединений
| Диаметр вала | Сечение шпонки | Глубина паза | ||
| b | h | t1 | t2 | |
| 5,0 | 3,3 |
После определения размеров шпонки производим проверочный расчет соединения по напряжениям смятия [1] с. 147:
(9.7)
где Т – крутящий момент на валу, Н∙мм;
d – диаметр вала в месте посадки шпонки, мм;
lр – рабочая длина шпонки (для шпонки со скругленными торцами lр = (l - b), мм; 
- сминаемая высота шпонки, мм;
Z –количество шпонок;
– допускаемое напряжение смятия, Н/мм2: при стальной ступице = 110-190 МПа,
