Винтовое крепление разгрузочной втулки .

 Имеет место нагружение болтового соединения сдвигающей силой и моментом в плоскости , перпендикулярной плоскости стыка (крутящим моментом из-за потерь в подшипниках пренебрегаем ) . Размеры (с листа) D=95 мм , d=52 мм , d _в=72 мм , h =63 мм.

 Момент , открывающий стык , равен :  (F =2524Н).

 Геометрические параметры сечения стыка (рис.7):

 Момент инерции сечения относительно оси x :

 Площадь стыка :

Эпюры сжимающих напряжений ,возникающих в стыке , их наибольшие значения равны соответственно :

где z=4 - число винтов.

где коэффициент внешней нагрузки , здесь принято  =,2 (чугунные детали).

 Необходимое усилие затяжки F _зат может быть определено из условия не раскрытия стыка (сдвига разгрузочной втулки произойти не может) :

 откуда:

где _min=1,5 мПа - минимальное допускаемое сжимающее напряжение в стыке .

Расчетная нагрузка на болт:

 ( =,2)

 Назначаем класс прочности винта 4.8 , тогда его диаметр:

где [s]=2 - запас прочности (контролируемая затяжка) ;

 _T=320 мПа - предел текучести материала винта .

Принимается винт M8.

Расчет подшипников.

 Эквивалентная нагрузка на подшипники разгрузочной втулки :

 где V=1.2 - коэффициент , учитывающий , что вращается наружное кольцо.

Два подшипника 209 , С _r=33200Н . Подшипники рассматриваются как один двухрядный. Суммарная динамическая грузоподъемность С’_с= С _r ^.1,625=53950Н . Ресурс подшипника при вероятности безотказной работы P=0.9 и наибольшей возможной частоте вращения n =

819 мин^-1:

 час.

Крепление крышки шкива.

 Через крышку на шкив передается через шлицевое соединение крутящий момент с тихоходного вала , наибольшее значение которого T =64Нм. Передача момента осуществляется через поверхность трения в форме кольца , диаметр под болты d =102мм. Тогда необходимая сила затяжки :

где k =1,5 - коэффициент запаса ;

 z =4 - число болтов;

 f =0,15 - коэффициент трения (чугун по чугуну).

 Как видно из вычислений пункта 4.1 , для такой силы подходит винт М8 класса прочности 4.6 , при контролируемой затяжке .

Расчет шлицевых и шпоночных соединений

Расчет шлицевого соединения

Шлицевое соединение 6x21x25 передает крутящий момент с тихоходного вала на крышку шкива . Шлицевые соединения , нагруженные только крутящим моментом , рассчитываются только по напряжениям смятия :

где K з=0,7 - коэффициент неравномерности нагрузки по зубьям;

 z =6 - число зубьев;

 h =0,5(D - d)-2f=1,4 мм - рабочая высота зуба ( f=0,3 ) ;

 d _ср =0,5(D + d)=23 мм - средний диаметр соединения;

 l - рабочая длина шлицев;

 [_см]=60 МПа - допускаемое напряжение смятия , назначается по рекомендациям [5] , причем берется пониженное значение т.к. соединение будет испытывать дополнительный износ при реверсировании .

 Тогда рабочая длина шлицев определяется как :

 Длина шлицевого конца принимается равной 20 мм .