Условные обозначения элементов машин в

Кинематических схемах (ГОСТ 2.770 – 68)

Наименование элемента	Условное обозначение	К.П.Д.
Вал
Муфта с упругим элементом		0.95-0.996
Муфта кулачково-дисковая		0.97-0.99
Муфта зубчатая		0.98-0.99
Подшипник. Общее назначение		0,99
Клиноременная передача		0.94-0.95
Цепная передача	Х Х	0.93-0.98
Электродвигатель	М
Для закрытых передач принимать большие значения
Цилиндрическая прямозубая передача	Х Х	0.93-0.98
Цилиндрическая косозубая передача	Х Х	0.93-0.98
Коническая зубчатая передача	Х   Х	0.88-0.92
Червячная передача		0.4-0.8
Рабочие органы
Барабан
Звездочка

Электродвигатели асинхронные закрытые обдуваемые по ГОСТ 19523-81

n =750 об/мин
№	Тип двигателя	Мощность, кВт	Частота вращ, об /мин	d, мм			Махов, мом, ротора GD2,кг·м2
	4A80B8	0,55			1,6	1.7	1,62·10-2
	4A90LA8	0,75			1,6	1,88	2,7·10-2
	4A90LB8	1,1			1,6	1.88	3,45·10-2
	4A100L8	1,5			1,6	1,88	5,2·10-2
	4A112MA8	2,2			1,88	2,2	7,0·10-2
	4A112MB8				1,88	2,2	10·10-2
	4A132S8				1,88	2,59	17·10-2
	4A132M8	5,5			1,88	2,59	23·10-2
	4A160S8	7,5			1,38	2,2	55·10-2
	4A160M8				1,38	2,2	72·10-21.0
	4A180M8				1,2		1,0
	4A200M8	18,5			1,2	2,2	1,6
	4A200L8				1,2		1,81
	4A225M8				1,29	2,09	2,95
	4A250S8				1,2	2,0	4,62
	4A250M8				1,2	2,0	4,62

Электродвигатели асинхронные закрытые обдуваемые по ГОСТ 19523-81

n = 1000 об/мин
№	Тип двигателя	Мощность, кВт	Частота вращ,об / мин	d, мм			Махов, мом, ротора GD2,кг·м2
	4A71B	0,55				2,2	81·10-4
	4A80A6	0,75				2,2	1,85·10-2
	4A80B6	1,1				2,2	1,84·10-2
	4A90L6	1,5				2,2	2,94·10-2
	4A100L6	2,2				2,2	5,24·10-2
	4A112MA6					2,5	7·10-2
	4A112MB6					2,5	8·10-2
	4A132S6	5,5				2,5	16·10-2
	4A132M6	7,5				2,5	23·10-2
	4A160S6				1,2		55·10-2
	4A160M6				1,2		73·10-2
	4A180M6	18,5			1,2		88·10-2
	4A200M6				1,29	2,4	1,6
	4A200L6				1,1	2,4	1,81
	4A225M6				1,2	2,3	2,95
	4A250S6				1,2	2,1	4,62

Электродвигатели асинхронные закрытые обдуваемые по ГОСТ 19523-81

n = 1500 об/мин
№	Тип двигателя	Мощность, кВт	Частота вращ, об/мин	d, мм			Махов, мом, ротора GD2,кг·м2
	4A71A4	0,55				2,2	52·10-4
	4A71B4	0,75				2,2	57·10-4
	4A80A4	1,1				2,2	1,29·10-2
	4A80B4	1,5				2,2	1,33·10-2
	4A90L4	2,2			2.08	2,4	2,24·10-2
	4A100S4					2,4	3,47·10-2
	4A100L4					2,4	4,5·10-2
	4A112M4	5,5				2,2	7,0·10-2
	4A132S4	7,5			2.2		0,11
	4A132M4				2.2		0,16
	4A160S4				1.38	2,28	0,41
	4A160M4	18,5			1.38	2,28	0,51
	4A180S4				1.38	2,28	0,76
	4A180M4				1.39	2,29	0,93
	4А200М4				1,4	2,5	1,47
	4А200L4				1,4	2,5	1,78

Электродвигатели асинхронные закрытые обдуваемые по ГОСТ 19523-81

n = 3000 об/мин
№	Тип двигателя	Мощность, кВт	Частота вращ., об/мин	d, мм			Махов, мом, ротора GD2,кг·м2
	4A63B2	0,55			2,0	2,2	36·10-4
	4А71А2	0,75					39·10-4
	4А71В2	1,1				2,2	42·10-4
	4А80А2	1,5			2,08	2,58	73·10-4
	4А80В2	2,2			2,08	2,58	85·10-4
	4А90L2				2,08	2,5	1,41·10-2
	4А100S2					2,5	2,37·10-2
	4А100L2	5,5				2,5	0,03
	4А112M2	7,5				2,78	0,04
	4А132M2				1,7	2,78	0,09
	4А160S2				1,38	2,2	0,19
	4А160M2	18,5			1,38	2,2	0,21
	4А180S2				1,38	2,5	0,28
	4А180M2				1,38	2,5	0,34
	4А200M2				1,39	2,5	0,58
	4A200L2				1,4	2,5	0,67

Лабораторная работа №3

Тема: «Подбор и проверка работоспособности шпоночных

и шлицевых соединений».

Таблица 1

Исходные данные для подбора и проверки шпоночных соединений вала

№ варианта	Диаметр вала d, мм	Крутящий момент Т, кН·м	Длина ступицы lст­, мм	[S]	Тип шпонки	Коэф. трения,f
		0,02		2,0	призматическая
		0,05		2,0	призматическая
		0,10		2,0	призматическая
		0,24		1,5	призматическая
		0,40		1,5	призматическая
		0,60		1,5	призматическая
		0,90		1,5	призматическая
		1,30		1,8	призматическая
		2,10		1,8	призматическая
		3,20		1,8	призматическая
		4,50		1,8	призматическая
		0,02		2,0	призматическая
		0,03		2,0	сегментная
		0,04		2,0	сегментная
		0,06		2,0	сегментная
		0,09		1,6	сегментная
		0,12		1,6	сегментная
		0,17		1,6	сегментная
		0,30		1,6	сегментная
		0,03		1,5	клиновая	0,20
		0,07		1,5	клиновая	0,19
		0,10		1,5	клиновая	0,18
		0,40		1,5	клиновая	0,17
		0,60		1,5	клиновая	0,16
		1,50		1,9	клиновая	0,15

Исходные данные (таблица 1)

1. Выбор материала вала, зубчатого колеса (шкива), шпонки (марка, ГОСТ, σт,σв).

2. Расчет допускаемых напряжений смятия [σcм] для шпоночного соединения для слабого звена

3. Подбор геометрических параметров шпонок по соответствующему ГОСТу.

4. Расчет на прочность шпоночного соединения по слабому звену. Рекомендации.

1. Общие сведения о шпоночных соединениях

Шпоночные соединения предназначены для передачи крутящего момента между валом и ступицей. По конструкции шпонки делятся на призматические, сегментные, клиновые, тангенциальные, специальные.

Соединения призматическими и сегментными шпонками, а также шлицевое соединение относятся к ненапряженным соединениям и передают крутящий момент за счет того, что они изменяют цилиндрическую форму поверхности вала на зубчатую. Соединения характеризуются свободной посадкой ступицы на вал. Они не нарушают соосности деталей соединения.

Стандартные шпоночные и шлицевые соединения подбирают в зависимости от диаметра вала и проверяют на прочность по напряжению смятия –

s_см = [s_см ],

где F – наибольшая нагрузка на соединение

А – площадь поверхности слабого звена (ступицы или шпонки), подверженная деформации смятия.

Материалом для шпонок служат углеродистые стали с пределом прочности не ниже 600 МПа.

При установке конических шпонок на смятие рассчитывают поверхности вала или ступицы.

Если ступица слабое звено, допускаемые напряжения для шпоночных и шлицевых соединений находятся в пределах

[ s_см]= до 80…150 МПа – при стальной ступице;

[ s_см]= до 80…100 МПа – при чугунной и алюминиевой ступице детали;

[ s_см]= до 50…70 МПа – для редукторов непрерывно используемых с полной нагрузкой;

[ s_см]= до 15 … 25 МПа. при ступице из текстолита и древопластика.

Нестандартные шпонки дополнительно рассчитывают на срез,

при [ τ_ср] = 60…90МПа

Соединение считается работоспособным, если выполняется условие прочности s_см £ [ s_см] .

Длина шпонки выбирается на 5...10 мм короче ступицы, из предлагаемого ряда длин шпонки по ГОСТ23360-78 из ряда :

6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100,…

Если по результату расчета длина ступицы получается ³ 1,5d, то шпоночное соединение рекомендуется заменить шлицевым.

В случае необходимости, призматические шпонки устанавливают под углом 180^о, а три призматические или две клиновые под углом 120^о.

В противном случае изменяют геометрические параметры соединения, количество шпонок или заменяют его шлицевым соединением.

Соединения клиновыми шпонками относятся к напряженным соединениям и передают крутящий момент за счет сил трения между шпонкой , валом и ступицей. Силы трения возникают благодаря распорному усилию, создаваемому клиновой шпонкой при ее запрессовке.

Запрессовка шпонки смещает центры вала и ступицы и вызывает перекос детали, насаженной на вал, что вызывает дисбаланс и неблагоприятно сказывается на работе механизмов при больших частотах вращения.

2. Материалы деталей шпоночных и шлицевых соединений

Стандартные шпонки изготавливают из специального сортамента из углеродистых качественных конструкционных сталей (ГОСТ 1050-78) Ст.5, Ст.6,

45, 50, 55, 60.

Таблица материалов

Материалы	σт, МПа
Сталь Ст.5
Сталь Ст. 6
Сталь 20
Сталь 45
Сталь 40Х
Чугун СЧ18

Коэффициент запаса прочности соединения в зависимости от вида нагружения

Вид нагружения	[S]
Нереверсивная малоизменяющаяся	1,3…2,3
Нереверсивная, частые пуски и остановы	2,9…3,5
Реверсивная	[S]۰1,3

Расчет допускаемых напряжений [σ]_см =

Шпонки призматические.

Сечение шпонок и пазов, выдержка из ГОСТ23360-78

Диаметр вала, мм	Размеры сечения шпонки, мм	Глубина пазов, мм
Вал	Втулка
b	h	t1	t2
Св 12 ….17			3,0	2,3
17 … 22			3,5	2,8
….. 22 … 30			4,0	3,3
….. 30 … 38			5,0	3,3
….. 38 … 44			5,0	3,3
….. 44 … 50			5,5	3,8
Св. 50 до 58			6,0	4,3
….. 58 … 65			7,0	4,4
….. 65 … 75			7,5	4,9
….. 75 … 85			9,0	5,4
Св.85 до 95			9,0	5,4
….. 95 … 110			10,0	6,4
….. 110 … 130			11,0	7,4

, МПа

Пример условного обозначения:

Призматическая шпонка исполнения I с размерами b=10мм, h=7мм, ℓ=28мм:

Шпонка 10x7x 28 ГОСТ23360–78
Шпонки сегментные. Размеры (мм) шпонок и пазов по ГОСТ24071–80.

D	b	h	d	≈l	Исполнение I
Назначение I	Назначение II	t	t1	К
св.10 до 14	св. 14 до 24		5,0		12,6	3,5	1,6	1,8
6,5		15,7
7,5		18,6
9,0		21,7	7,5
св. 14 до 18	св. 18 до 30		6,5		15,7	4,5	2,1	2,3
7,5		18,6	5,5
9,0		21,6
		24,5
		27,3
св.18 до 24	св. 24 до 36				21,6	6,5	2,6	2.9
		24,5	7.5
		27,3	8,5
		31,4	10,5
		37,1	12,5
св. 24 до 30	св. 30 до 42				24,5		3,1	3,5
		27,3
		31,k
		37,1
		k3.1
		50,8
св.30 до36	св. 36 до 48				31,4	9,5	3,6	4,2
		37,1	11,5
		43,1	12.5
		50,8	13,5
		59,1	15,1
		73.3	20,5	4,4

, МПа

где k= h – t

Пример условного обозначения:

Сегментная шпонка исполнения 2 с размерами b = 5мм, h = 5,2мм, ℓ = 28мм:

Шпонка 2– 5 x 5,2 ГОСТ24071–80

Шпонки клиновые.

Сечение шпонок и пазов по ГОСТ 24068–80.

Диаметр вала - D, мм	Номинальные Размеры сечений шпонок, мм	Глубина пазов, мм
вала	втулки
b	h	t	t1
Св …12 …. 17			3,0	1,7
17 …. 22			3,5	2,2
22 …. 30			4,0	2,2
30 …. 38			4,0	2,4
38 …. 44			4,5	2,4
44 … 50			4,5	3,0
50 … 58			5,0	3,5
58 … 65			5,0	4,5
65 … 75			5,5	5,0
75 … 85			6,0	5,5
85 … 95			7,0	6,4

, МПа

Пример условного обозначения:

Клиновая шпонка исполнения I с размерами b =10мм, h = 7мм, ℓ = 40мм:

Шпонка 10x7x 28 ГОСТ24068–80

3. Подбор и проверка работоспособности шлицевых соединений

Таблица

Исходные данные для подбора и расчета шлицевого соединения

№ варианта	Крутящий момент Т, кН·м	Длина ступицы, ℓ ст, мм	Прямобочное Л – легкая ; С – средняя; Т – тяжелая
d, мм	D, мм
	0,30		С 21
	0,34		С 23
	0,37		Л 26
	0,40		С 26
	0,43		Л 32
	0,45		С 32
	0,48		Т 32
	0,50		С 36
	0,55		Л 42
	0,60		Л 46
	0,65		Т 46
	0,70		Т 56
	0,75		Л 62
	0,80		С 62
	0,85		Л 72
	0,90		Т 72
	1,00		С 72
	1,10		С 82
	1,20		Л 82
	1,40		Т 82
	1,60		Л 92
	1,80		С 92
	2,00		Т 92
	0,23		Л 102
	0,27		С 102
	0,50		Т 102
	0,90		С 112
	0,95		Т 112

Исходные данные (таблица 2)

1. Выбор материала шлицевого соединения 2. (марка, ГОСТ, σт,).

2. Расчет допускаемых напряжений смятия рабочих поверхностей шлицов [σcм].

3. Подбор (определение) геометрических параметров шлицевого соединения по ГОСТ. Выбор системы центрирования.

4. Проверочный расчет на прочность шлицевого соединения. Определение области применения. Табл.

Шлицевые соединения рассчитывают по формуле:

≤ [σ_см], МПа

По результату расчета выбрать ближайшее большее [σ]_см из таблицы и определить область применения шлицевого соединения.

Таблица 3

Допускаемые напряжения смятия для шлицевых соединений, МПа.

Соединение	Условия эксплуатации	Значение [σ]см МПа для поверхности зуба
без термообработки	с термообработкой
Неподвижное	Легкие	80…120	120…200
Средние	60…100	100…140
Тяжелые	36…50	40…70
Подвижное без нагрузки	Легкие	–	40…70
Средние	–	30…60
Тяжелые	–	20…20
Подвижное под нагрузкой	Легкие	–	10…20
Средние	–	5…15
Тяжелые	–	3…10

Пример условного обозначения прямобочного шлицевого соединения по ГОСТ1139-80 при центрировании по внутреннему диаметру с размерами:

d – вид центрирования; 6 – число зубьев; 32 – внутренний диаметр втулки с полем допуска Н7; 36 – наружный диаметр втулки с полем допуска Н12; 6 – ширина шлица с полем допуска D9;

f 7, a11, и f8 – поля допусков размеров вала, соответственно d, D и b.

d – 6х

Соединения зубчатые (шлицевые) прямобочные по ГОСТ1139-80.

Номинальный размер z х dхD	b	d1	a	f	r не менее	Номинальный размер z х dхD	b	d1	a	f	r не менее
Номинальный размер	Предельные отклонен	Номинальный размер	Предельные отклонен
Соединения легкой серии	8х 46 х54		42,7	—	0,5	+0,3	0,5
6х23х26		22,1	3,54	0,3	+0,2	0,2	8 х 52 х60		48,7	2,44
6 х26 х30		24,6	3,85	8 х 56 х65		52,2	2,5
6х 28х32		26,7	4,03	8х 62х72		57,8	2,4
8х 32х 36		30,4	2,71	0,4	0,3	10х 72х82		67,4	—
8х36х40		34,5	3,46	10 х82х 92		77,1	3,0
8х42х46		40,4	5,03	10 х 92х107		87,3	1,5
8х46х50		44,6	5,75	10 х102х112		96,7	6,3
8х 52х58		49.7	4,89	0,5	+0,3	0,5	10 х112х125		106,3	4,4
8 х 56х 62		53,6	6,38	Соединения тяжелой серии
8х 62 х68		59,8	7,31	10 х 16х 20	2,5	14,3	—	0,3	+0,2	0,2
10х 72х 78		69,6	5,45	10х 18х 23		15,6	—
10хв2х88		79,3	8,62	10х 21х 26		18,5	—
10х 92х98		89,4	10,08	10 х 23х 29		20,3	—
10х102х108		99,9	11,49	10х 26х 32		23,0	—	0,4	0,3
Соединения средней, серии	10 х32 х40		28,0	—
6 х11х 14		9,9	—	0,3	+0,2	0,2	10 х36х 45		31,3	—
6х 13х 16	3,5	12,0	—	10 х 42х52		36,9	—
6х 16х20		14,5	—	10 х 46х 56		40,9	—	0,5	+0,3	0,5
6х 18х22		16,7	—	16х 52х60		47,0	—
6х 21 х 25		19,5	1,95	16х 56х65		50,6	—
6х23х28		21,3	1,34	16х 62х72		56,1	—
6х26х32		23,4	1,65	0,4	0,3	16 х72 х82		65,9	—
6х 28х34		23,9	1,70	20 х 82 х 92		75,6	—
8х32х38		29,4	—	20 х 92х102		85,5	—
8 х36х42		33,5	1,02	20х102х115		94,0	—
8х42х 48		39,5	2,57	20х112х125		104,0	—

Лабораторная работа №4

Тема: «Идентификация подшипников качения».

Цель работы:

Ознакомиться с конструкцией основных типов подшипников качения, их применением и маркировкой.