Увага!Перевірку міцності валів розраховують для швидкохідного і тихохідного валів
Розділ 7
ПІДБІР ШПОНОК І ПЕРЕВІРНИЙ РОЗРАХУНОК
Для з’єднання вала з деталями, які передають обертання, найчастіше застосовують призматичні шпонки, табл.7.1 . Вибирають шпонки в залежності від діаметра вала на який насаджують шпонку і перевіряють розрахунком з’єднання на зминання.
Підбір шпонок проводиться для вихідного кінця швидкохідного вала діаметром dВ1, для вихідного кінця тихохідного вала dВ2, і для діаметра вала під маточину зубчастого колеса d2III.
Швидкохідний вал
При dВ1 за табл.7.1 добираю призматичну шпонку параметрами b x h,
де b – ширина шпонки, мм; h – висота шпонки, мм. Довжину шпонки 
вибираємо так, щоб вона була меншою від довжини вихідного кінця вала 
на 2…10 мм., і не виходила за межі граничних розмірів для шпонок, табл. 7.1
7.1.1. Розрахункова довжина шпонки
(7.1)
де, – довжина шпонки, мм;
b – ширина шпонки, мм
7.1.2. Розрахункове напруження зминання
(7.2)
де, Т1 – крутний момент швидкохідного вала, Нм;
dВ1 – діаметр вихідного кінця вала, на який насаджують шпонку, мм;
– розрахункова довжина шпонки, мм;
h – висота шпонки, мм;
– допустиме напруження на зминання, МПа, коли передбачають посадку півмуфти з сталі, то =100…150 Мпа. Менші значення допусти мих напружень беруть при передаванні коливальних наванта жень на 20-25% або ударних навантажень на 40-50%. Якщо на вал на саджують чавунні деталі приведені значення знижують вдвічі.
Увага! Якщо при перевірці шпонки 
буде значно менше 
, то можна прийняти шпонку меншого перерізу b x h як для вала попереднього діапазону діаметрів, але обов’язково треба перевірити її на зминання. Якщо не буде дотримана умова, тобто > , то раціональніше буде прийняти шліцьове з’єднання.
Отже, остаточно приймаєм шпонку, наприклад, 8х7х18 СТ СЭВ 180-75, b=8мм, h=7мм, L=18мм
Тихохідний вал
Для тихохідного вала підбираєм і перевіряєм шпонку для вихідного кінця вала при dВ2 по пунктах, і за формулами наведеними в пункті 7.1.
Для вала під маточину зубчастого колеса при d2IIIперевіряєм і підбираєм шпонку по пунктах і за формулами наведеними в пункті 7.1
Таблиця 7.1
Шпонки призматичні ГОСТ 23360-78
(СТ СЭВ 180-75)
| Діа метр вала, d | Розміри перері зів шпонок, | Глибина паза | Радіус заокруглення пазів | |||
| вала | втулки | |||||
| b | h | t1 | t2 | min | max | |
| 12….17 | 3,0 | 2,3 | 0,16 | 0,25 | ||
| 17…22 | 3,5 | 2,8 | 0,16 | 0,25 | ||
| 22…30 | 4,0 | 3,3 | 0,16 | 0,25 | ||
| 30…38 | 5,0 | 3,3 | 0,16 | 0,25 | ||
| 38…44 | 5,0 | 3,3 | 0,16 | 0,25 | ||
| 44….50 | 5,5 | 3,8 | 0,25 | 0,40 | ||
| 50…58 | 6,0 | 4,3 | 0,25 | 0,40 | ||
| 58…65 | 7,0 | 4,4 | 0,25 | 0,40 | ||
| 65…75 | 7,5 | 4,9 | 0,25 | 0,40 | ||
| 75..85 | 9,0 | 5,4 | 0,40 | 0,60 | ||
| 85…95 | 9,0 | 5,4 | 0,40 | 0,60 | ||
| 95…110 | 10,20 | 6,4 | 0,40 | 0,60 | ||
| 110..130 | 11,0 | 7,4 | 0,40 | 0,60 |
Примітка: довжину шпонки вибирають з ряду:
6, 8, 10, 12, 14, 16, 17, 20, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 10, 110, 125, 140, 160, 180, 200..
Розділ 8
ПІДБІР ПІДШИПНИКІВ
Підшипники кочення добирають за таблицями стандартів залежно від розміру та напряму діючих на підшипник навантажень; діаметра цапфи на яку насаджують підшипник; характеру навантаження; кутової швидкості обертового кільця підшипника; бажаного строку служби підшипника і його найменшої вартості.
7.2. Визначення навантажень
На підшипник діє осьове Fа і радіальне навантаження Fr на опору А і В, тобто:
(8.1)
де, ХА, ХВ – реакції опор у горизонтальній площині хОz від сили Ft, Н;
YA, YВ – реакції опор у вертикальній площині yОz від сили Fr і FA, Н;
З обчислених навантажень, вибирають для подальших розрахунків, найбільше радіальне навантаження.
8.2 Вибір типу підшипника
Так як редуктор з косозубою передачею,а в косозубої передачі присутня осьова сили Fa і навантаженння з помірними поштовхами, то доцільно вибирати конічні роликопідшипники, що сприймають як радіальне так і осьове навантаження. Ці підшипники рекомендуть вибирати при умові 
в даному випадку або FrB або FrA (на яку опору, яке навантаження більше), якщо ця умова не дотримується , якщо ця умова не дотримується , тоді вибирають радіальні шарикопідшипники [7].
8.3 Динамічна вантажопідйомність
Підшипники кочення, обертові кільця яких мають частоту обертання n>1 хв-1 добирають за динамічною вантажопідйомністю і відповідно конічні роликопідшипники відповідають цій умові. Для цього обчислюють потрібне значення динамічної вантажопідйомності Спотр, і потім за табл.8.1 добирають підшипник, табличне значення динамічної вантажопідйомності С якого (табл.8.1) не нижче від потрібного:
(8.2)
8.4. Осьові складові реакцій конічних роликопідшипників
Під дією радіальних навантажень Fr в радіально-упорних підшипниках (кулькових і роликових) виникають осьові складові S реакцій, які обчислюються за формулами:
· Для кулькових радіально-упорних підшипників
(8.3)
· Для конічних роликових підшипників:
(8.4)
де, е – коефіцієнт впливу осьового навантаження, залежить від серії підшипника та діаметра вала під підшипник d//(табл. 8.1);
FrA, FrB – радіальні навантаження на опору А і В, Н.
8.5. Сумарні осьові навантаження
Вибираються по табл. 8.2. в залежності від умови навантаження. Якщо 
; 
., то потабл. 8.2.
(8.5)
При інших умовах див. табл 8.2
8.6. Потрібне значенння динамічної вантажопідйомності
Потрібне значенння динамічної вантажопідйомності обчислюється за формулою:
(8.6)
де, FrВ – радіальне навантаження підшипника на опору В, так як вона сприймає більше навантаження ніж опора А, (якщо більше наван таження на опору А, тоді береться FrA), Н;
FaВ – осьове навантаження підшипника на опору В, так як вона сприймає більше навантаження ніж опора А, (якщо більше навантаження на опору А, тоді береться FаA), Н;
V – коефіцієнт обертання, табл.8.3 ,V=1;
Х – коефіцієнт радіального навантаження, залежить від відношення:
FaВ/(VFrВ)>e і вибирається за табл. 8.1;
Y – коефіцієнт осьового навантаження, залежить від відношення:
FaВ/(VFrВ)>e, і вибирається за табл. 8.1
Кб – коефіцієнт безпеки, що залежить від типу механізму, в якому під
шипник установлений, і характеру навантаження на нього, табл.8.4;
Кт – температурний коефіцієнт, що залежить від температури підшип
ника, табл.8.5;
Lh – бажана або потрібна довговічність підшипника, год. Для підшипни
ків редукторів рекомендують Lh=(12….25)103 год;
n – частота обертанння (швидкохідного або тихохідного валів), хв-1;
ρ – величина, яка залежить від форми кривої контактної втомленості: для роликових підшипників 
, згідно рекомендацій [7]
Якщо дотримується умова 8.2, то остаточно приймаєм підшипник записуючи його умовне позначення, серію, його розміриd, D, Tmax, динамічну вантажопідйомність С і граничну частоту обертання nгран.
Увага!ЯкщоС є набагато більшим від Спотр то це є істотним недоліком вибору підшипника, тоді коли є повний довідник на підшипники кочення, конструктор, враховуючи довговічність і економічність, призначить підшипник легшої серії – особливо легкої або надлегкої.
Увага! За вище наведеними формулами добирають підшипники для швидкохідного і тихохідного валів.
Таблиця 8.1