Определим окружную силу по формуле:
.
Тогда.
.
Вывод: так как, то прочность зубьев при расчете на выносливость обеспечена. Так как, то прочность зубьев при расчете на выносливость по напряжениям изгиба обеспечена. Т.о., выбранные в разделе 2 материалы для изготовления шестерни и колеса, обеспечивают необходимую прочность.
5 Подбор и проверка призматических шпонок.
Размеры призматических шпонок выбираем по диаметру вала по ГОСТ 23 360–78. Примем: для быстроходного вала шпонки 12×8 и 8×7, для тихоходного вала шпонки 14×9 и 10×8.
Длину призматических шпонок выбираем из стандартного ряда в соответствии с расчетом на смятие по боковым сторонам шпонки:
.
где: — рабочая длина шпонки; Т — наибольший крутящий момент с учетом динамических нагрузок при пуске или внезапном торможении; t1 (0,6(h — заглубление шпонки в вал; h — высота шпонки; [(см ] - допускаемые напряжения смятия.
= (т / [s] ,.
где: [s] - допускаемый коэффициент запаса.
Длина шпонки рассчитывается по формуле.
l = lp + b .
Для шпонок из чистотянутой стали 45Х принимаем (т = 400 МПа. При нереверсивной маломеняющейся нагрузке [s] = 2,3.
[(см] = 400 / 2,3 = 173,9 МПа;
Определим длины шпонок:
— для тихоходного вала:
Т2 = 91,54 Н (м;
под колесо:
t1 = 5,5 мм;
=6 мм;
l2 = 6 + 14 = 25 мм .
под свободный конец вала:
t1 = 5 мм;
=10 мм;
l2 = 10 + 10 = 20 мм .
— для быстроходного вала:
Т2 = 302 Н (м;
под шестерню:
t1 = 5 мм;
=29,2 мм;
l2 = 29,2 + 12 = 41,2 мм .
под свободный конец вала:
t1 = 4 мм;
=49,1 мм;
l2 = 49,1 + 8 = 57,1 мм .
Т.о. на тихоходном валу устанавливаем шпонки 14×9×40 и 10×8×40, на быстроходном валу шпонки 12×8×45 и 8×7×60 ГОСТ 23 360–78.
