Шпонки промежуточного вала

6.2 Шпонки промежуточного вала

Для зубчатых колес промежуточного вала при d=48 мм подбираем призматическую шпонку со скругленными торцами bxh=14x9 мм² при t=5мм, t₁=3,3мм (рис.10).

При длине ступицы шестерни l_ш=54 мм выбираем длину шпонки l=45мм. Т₂=388Нм=388000Нмм. С учетом того, что на промежуточном валу устанавливаются шестерни из стали 45 ([s]_см=170…190 Н/мм²) вычисляем по формуле (7.1):

Для шевронной шестерни вала при d=52 мм подбираем призматическую шпонку со скругленными торцами bxh=14x9 мм² при t=5мм, t₁=3,3мм (рис.11).

При длине ступицы шестерни l_ш=82 мм выбираем длину шпонки l=70мм.

Материал шпонки – сталь 45 нормализованная. Проверяем напряжение смятия, подставив значения в формулу (10.1):

Условие выполняется.

Проверим толщину тела шестерни между впадиной зуба и пазом для шпонки (см. рис.12). Для изготовления шестерни отдельно от вала должно соблюдаться условие:

s≥2,5m, где m – модуль зубчатой передачи.

s=[d_f – (d_к + 2t₁)]/2=[80,5 – (52+2х5,5)]/2=11,5>10,

т.е. шестерню можно изготовить отдельно.

6.3 Подбор и проверочный расчет шпонок ведомого вала

Передаваемый момент Т=1964Нм=1964000Нмм.

Для выходного конца ведомого вала при d=80 мм подбираем призматическую шпонку со скругленными торцами bxh=22x14 мм² при t=9мм.

При длине ступицы полумуфты l_М=105 мм выбираем длину шпонки l=100мм.

Для зубчатого колеса ведомого вала при d=82 мм подбираем призматическую шпонку со скругленными торцами bxh=25x14мм² при t=9мм.

При длине ступицы шестерни l_ш=82 мм выбираем длину шпонки l=70мм.

С учетом того, что на ведомом валу устанавливаются шестерни из стали 45 ([s]_см=170…190 Н/мм²) вычисляем по формуле (7.1):

условие выполняется.

Таблица 6. Параметры шпонок и шпоночных соединений

Параметр	вх.вал- полум	промвал-косозуб	промвал-шеврон	вых.вал-шеврон	вых.вал-полум.
Ширина шпонки b,мм	10	14	16	22	25
Высота шпонки h,мм	8	9	10	14	14
Длина шпонки l,мм	50	45	70	70	100
Глубина паза на валу t,мм	5,5	5,5	6	9	9
Глубина паза во втулке t1,мм	3,3	3,8	4,3	5,4	5,4

7. Определение конструктивных размеров зубчатых передач

Так как зубчатые колеса имеют относительно небольшие диаметры, изготовление их планируем из круглого проката. Конструкцию колес принимаем стандартную, т.е. зубчатое колесо состоит из обода, диска и ступицы, а шестерня – из обода и ступицы. Определяем конструктивные размеры каждой из частей (см. рис.12).

Диаметр и ширина обода равны соответственно диаметру вершин зубьев и ширине зубчатого колеса.

Определяем толщину обода зубчатых колес:

S₁=2,2m + 0,05b₂=2,2х2 + 0,05х54=7,1мм.

S₂=2,2m + 0,05b₂=2,2х5 + 0,05х82=15,1мм.

Длины ступиц и внутренние диаметры определены ранее. Наружные диаметры ступиц определяем по формуле:

d_ст=1,55d;

d_ст1=1,55х48=62мм, d_ст2=1,55х52=81мм, d_ст3=1,55х95=147мм.

Рис.12 Конструктивные размеры зубчатых колес

Из ряда Rа40 линейных размеров (по ГОСТ6636-69) выбираем d_ст1=63мм, d_ст2=85мм, d_ст3=150мм.

Определяем толщину дисков С≥b /4.

С₁=54/4=13,5мм. Принимаем С₁=15мм,

С₂=82/4=20,5мм. Принимаем С₂=21мм,

Радиус R=2мм.

Размеры фасок обода и ступицы выбираем в зависимости от их диаметров 2,5…4мм

Принимаем α=45º, γ=0°

Все рассчитанные и выбранные значения сводим в табл.7.

Таблица 7. Конструктивные размеры зубчатых колес

Составная часть	Наименование	Колесо косозуб	Шестерня шеврон	Колесо шеврон
Обод	Ширина, мм	54	-	82
	Диаметр(da), мм	271	-	422,3
	Толщина, мм	7	-	15
	Фаска, ммх45°	2,5		4
Ступица	Диаметр внутренний, мм	48	53	95
	Диаметр наружный, мм	63		71
	Длина, мм	42	85	150
	Фаска, ммх45°	2	4	4
Диск	Толщина, мм	15	-	21