Расчет привода ленточного конвейера

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Другое
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    1,1 Мб
  • Опубликовано:
    2012-12-01
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Расчет привода ленточного конвейера

Содержание

Введение

.         Расчет энергокинематических параметров привода

.1       Выбор электродвигателя

.2       Определение передаточных ступеней привода

.3       Определение чисел оборотов валов

.4       Определение вращающихся моментов на валах

.5       Определение угловых скоростей

.         Расчет клиноременной передачи

.         Выбор твердости, термообработки, материала колес

.         Определение допускаемых напряжений

.         Проектный расчет редуктора

.         Проверочный расчет редуктора

.         Определение консольных сил

.         Проектный расчет валов

.         Предварительный выбор подшипников

.         Выбор муфты

.         Определение реакций в подшипниках. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов

.         Проверочный расчет подшипников

.         Проверочный расчет валов

.         Выбор шпонок. Проверочный расчет шпонок на смятие

.         Выбор смазочного материала

.         Посадка подшипников

Введение

В данной работе требуется спроектировать горизонтальный одноступенчатый редуктор. Закрытая косозубая передача, левый наклон зубьев. Открытая передача - клиноременная нормального сечения Б. В редукторе находится 2 пары роликовых конических подшипников на тихоходном и быстроходном валах, установленных по схеме враспор.

Подшипники смазываются картерным способом в результате разбрызгивания масла вращением колеса. Смазывание зацепления осуществляется жидким маслом картерным непроточным способом (окунанием). Масло заливают в редуктор через люк, а сливают - через специальное отверстие сбоку, закрываемое пробкой с конической резьбой. Для отслеживания уровня масла, применяется круглый маслоуказатель. Для обеспечения точности сборки крышки и основания и исключения возникновения несоосности резьбовых отверстий применяют установочные штифты. Чтобы обеспечить легкую разборку редуктора применяют отжимной винт.

Кинематическая схема

Привод ленточного конвейера

1)       Эл. Двигатель

)        Клиноременная передача

)        Цилиндрический редуктор (косозубый)

)        Муфта

)        Барабан конвейера

Производство мелкосерийное

Исходные данные

Окружное усилие на барабане Ft, кН

2,35

Окружная скорость ленты конвейера V, м/с

0,85

Диаметр барабана Dб, м

0,25

Срок службы редуктора Lh, ч

12000

Синхронная частота вращения двигателя, об/мин

750

. Расчет силовых и кинематических параметров привода

.1 Выбор электродвигателя

Требуемая мощность рабочей машины:

вых=Ft·V=

Общий коэффициент полезного действия привода:

hобщ =hр.п. · hред. · hопор · hмуф

hр.п. = 0,96 - КПД ременной передачи

hред.= 0,97 - КПД цилиндрической передачи, hопор = 0,99- КПД подшипников качения, hмуф 0,98 - КПД соединительной муфты

hобщ = hрем · hр.п. · hопор · hмуф = 0,94*0,97*0,99*0,98=0,9035

Требуемая мощность двигателя


Выбираем двигатель 4АМ112МВ8У3, Pном= 3кВт , nном= 700 об/мин

1.2 Определение передаточных ступеней привода

Частота вращения на выходе (барабана конвейера):


Частота вращения на входе (электродвигателя):

Общее передаточное отношение:

общ = Uр.п. * Uред.ред= Uобщ / Uр.п. = 10,78 / 3 = 3,59 (редуктора)

р.п. = 3(ременной передачи)

1.3 Определение чисел оборотов валов

(вал двигателя)

 (быстроходный вал редуктора)

 (тихоходный вал редуктора)


1.4 Определение крутящих моментов на валах привода

(вал рабочей машины)

=(тихоходного вала)

( быстроходного вала)

(вал двигателя)

1.5 Определение угловых скоростей

c-1(вал двигателя)

c-1 (быстроходный вал редуктора)

c-1 (тихоходный вал редуктора)

c-1(вал рабочей машины)

Параметр

Электродвигатель (Входной вал)

Быстроходный вал

Тихоходный вал

Барабан (Выходной вал)






n , (мин-1)

700

233,33

64,94

64,94

ω, (с-1)

73

24,4

6,8

6,8

T ,( Н*м)

29,89

86,08

299,72

299,75

U


Uр.п. = 3

Uред = 3,59

Uобщ = 10,78

. Расчет клиноременной передачи

при Рном= P1 = 3 кВт и nном= 700 об/мин - принимаем клиновой ремень нормального сечения Б. d1 min = 125 мм (минимально допустимый диаметр ведущего шкива) d1 = 140 мм (расчетный диаметр ведущего шкива)

Диаметр ведомого шкива:


ε = 0,02 - коэффициент скольжения

2 = 400 мм (стандарт)

Фактическое передаточное число:


отклонение Uф от заданного U:


Ориентировочное межосевое расстояние:

Н = 10,5 мм - высота сечения клинового ремня

Расчетная длина ремня:

мм

= 1600 мм (стандарт)

Значение межосевого расстояния по стандартной длине:


Угол обхвата ремнем ведущего шкива:


Скорость ремня:


Частота пробега ремня:


Допускаемая мощность передаваемая клиновым ремнем:

[Pп]=[P0] · Ср · Сa · Сl · Сz

[P0]=1,61 кВт допускаемая приведенная мощность, передаваемая одним клиновым ремнем

СР=0,9 коэффициент динамичности нагрузки и длительности работы

Сa=0,89 коэффициент угла обхвата

Сl=0,96 коэффициент влияния отношения расчетной длины к стандартной, l/l0=0,71

Сz= 0,9 коэффициент числа ремней в комплекте клиноременной передачи

[Pп]= 1,61 · 0,9 · 0,89 · 0,96 · 0,9 = 1,1 кВт

Число клиновых ремней:


Принимаем 3 клиновых ремня.

Сила предварительного натяжения:


Окружная сила передаваемая комплектом клиновых ремней:


Сила натяжения ведущей ветви:

1= F0= 199,8 + = 297,8H

Сила натяжения ведомой ветви:

2=F0 =199,8- = 101,8H

Сила давления ремней на вал:

Fоп=2*z*F0*sin=2*3*199,8*sin=1118,8H

Проверочный расчёт

σmax= σ1иv ≤ [σp] = 10 Н/мм2,

σ1 = F0/А+ F1/(2zА),

σ1 = 199,8/138 + 297,8/(2*3*138) =1,45+0,71 = 2,16, А=138мм2;

σии*h/d1и=80*10,5/140=840/140=6 (Н/мм2),

где Еи - модуль продольной упругости при изгибе, Еи=80 мм2;

σv=ρ*V2*10-6, ρ=1250 кг/мм3 , σv= 1250*(5,1)2*10-6=0,03(Н/мм2);

Тогда σmax= 2,16 + 6 + 0,03 = 8,19 ≤ [σp], [σp] = 10 (Н/мм2).

Параметры клиноременной передачи


Значение


Значение

Тип ремня

Б

Частота пробегов ремня,U

3,2(с-1)

Сечение ремня

Нормальное

Диаметр ведущего шкива d1

140

Количество ремней, z

3

Диаметр ведомого Шкива d2

400

Межосевое расстояние, а

351,9

Максимальное напряжение σmax, Н/мм2

8,19

Длина ремня ,l

1600 мм

Предварительное натяжение ремня F0, , Н/мм2

199,8

Угол обхвата малого шкива, α1

137,9

Сила давления ремня на вал Fоп, Н

1111, 8


3. Выбор твердости, термообработки, материала колес

привод вал консольный скорость

Выбираем материал: сталь 40Х.

Термообработка - улучшение.

Интервал твердости зубьев шестерни: НВ1 = 269…302

Интервал твердости зубьев колеса: НВ2 = 235…262

Средняя твердость для шестерни: НВ1ср=285,5

Средняя твердость для колеса: НВ2ср= 248,5

Механические характеристики стали для шестерни:

sв = 900 Н/мм2, s-1 = 410 Н/мм2 , sт = 750 Н/мм2

Механические характеристики стали для колеса:

sв = 790 Н/мм2, s-1 = 375 Н/мм2 , sт = 640 Н/мм2

Предельное значение диаметра и толщины обода или диска шестерни:пред = 125 мм, Sпред = 80 мм

Предельное значение диаметра и толщины обода или диска колеса:пред = 200 мм, Sпред = 125 мм

4. Определение допускаемых напряжений

Коэффициент долговечности для зубьев шестерни:

HO1 = 25 млн. циклов,1 = 573 ω1Lh = 573* 24,4 *12000 = 168 млн. циклов

т.к. N1 >NHO1 , то КНL1 = 1

Коэффициент долговечности для зубьев колеса:

HO2 = 16,5 млн. циклов,2 = 573 ω2Lh = 573* 6,8 *12000 = 47 млн. циклов

т.к. N2 >NHO2 , то КНL2 = 1

Допускаемое контактное напряжение для зубьев шестерни:

[s]H1= КНL1 * [s]HО1

[s]HО1 = 1,8 * НВср1 + 67 = 1,8 *285,5 + 67 = 580,9 Н/мм2

[s]H1 = 1* 580,9 = 580,9 Н/мм2

Допускаемое контактное напряжение для зубьев колеса:

[s]H2 = КНL2 * [s]HО2

[s]HО2 = 1,8 * НВср2 + 67 = 1,8 *248,5 + 67 = 514,3 Н/мм2

[s]H2 = 1* 514,3 = 514,3 Н/мм2

Допускаемое контактное напряжение для передачи:

[s]H= min ([s]H2, [s]H1) = 514,3 Н/мм2

Определение допускаемых напряжений изгиба.

Коэффициент долговечности для зубьев шестерни:

FO1 = 4 млн. циклов,1 = 573 ω1Lh = 573* 24,4 *12000 = 168 млн. циклов

т.к. N1 >NFO1 , то КFL1 = 1

Коэффициент долговечности для зубьев колеса:

HO2 = 4 млн. циклов,2 = 573 ω2Lh = 573* 6,8 *12000 = 47 млн. циклов

т.к. N2 >NFO2 , то КFL2 = 1

Допускаемое напряжение на изгиб для зубьев шестерни:

[s]F1 = КFL1 * [s]FО1

[s]FО1 = 1,03 * НВср1 = 1,03 * 285,5 = 294,1 Н/мм2

[s]F1 = 1* 293,55 = 294,1 Н/мм2

Допускаемое напряжение на изгиб для зубьев колеса:

[s]F2= КFL2 * [s]FО2

[s]FО2 = 1,03 * НВср2 = 1,03 *248,5 = 255,96 Н/мм2

[s]F2= 255,96 = 255,96 Н/мм2

Таблица

Элемент передачи

Марка стали

Dпред

Термообработка

HB1cp

σв

σ-1

[σ]Н

[σ]F



Sпред


HB2cp

Н/мм2

Шестерня

40Х

125

Улучшение

285,5

900

410

580,9

294,1

Колесо

40Х

125

Улучшение

248,5

790

375

514,3

255,96


. Проектный расчет редуктора

Межосевое расстояние:


Ка - вспомогательный коэффициент, для косозубой передачи Ка = 43

ψа = 0,3 коэффициент ширины венца колеса для шестерни= 3,59 передаточное число редуктора

Т2 = 299,72 Н·м вращающий момент на тихоходном валу

[s]H= 514,3 Н/мм2, допускаемое контактное напряжение колеса с менее прочным зубом

КНβ = 1 коэффициент неравномерности нагрузки зуба

аw = 130мм (стандарт)

Модуль зацепления:

m= 5,8 - вспомогательный коэффициент для косозубых передач

мм - делительный диаметр колеса2 = ψa · аw = 0,3 * 130 = 39 = 40мм - ширина венца колеса

[s]F= 255,96 Н/мм2- допускаемое напряжение изгиба колеса с менее прочным зубом

 мм

мм (гост)

Угол наклона зубьев для косозубых передач:

βmin= arcsin  = arcsin  = 10,1º

Суммарное число зубьев шестерни и колеса:


Принимаем

Действительная величина угла наклона зубьев:

βmin=arccos=12,3329 º

Определяем число зубьев шестерни:


Определяем число зубьев колеса


Фактическое передаточное число:


Отклонение фактического от заданного передаточного числа:


Определяем фактическое межосевое расстояние:

мм

Определяем фактические основные параметры передачи:

Диаметр делительной окружности шестерни:

мм

Диаметр делительной окружности колеса:

мм

Диаметр вершин зубьев шестерни и колеса:

мм

мм

Диаметры впадин шестерни и колеса:

мм

мм

Ширина венца колеса и шестерни:

мм

 мм

Параметр

Шестерня

Колесо

Диаметр

Делительный

57,32

202,68


Вершин зубьев

61,32

206,68


Впадин зубьев

52,52

197,88

Ширина венца

44

40



6. Проверочный расчет редуктора

Межосевое расстояние:

мм

Диаметр заготовки шестерни:пред = 125 мм, Dзаг= da1+6 мм, Dзаг= 61,32 + 6 = 67,32 ммзагDпред ; 67,32  125 - удовлетворяется неравенствопред =125мм, толщина диска заготовки колеса закрытой передачи Sзаг=b2 +4 мм,заг= 40+4=44 (мм).загSпред ; 44 ≤ 125 - удовлетворяется неравенство

Контактные напряжения зубьев:


К = 376 - вспомогательный коэффициент для косозубых передач

Н - окружная сила в зацеплении

КНα - коэффициент учитывающий распределение нагрузки между зубьями, зависит от окружной скорости

=  , м/с

=  = 0,7  1 м/с  9 степень точности КНα =1,11

КНβ = 1- коэффициент неравномерности нагрузки зуба

КНV= 1,01 - коэффициент динамической нагрузки

[Н/мм2]


Проверка напряжения изгиба зубьев колеса


F2 - коэффициент формы зуба колеса, определяется интерполированием в зависимости от эквивалентного числа зубьев колеса

V2 = 106 YF2 = 3,6

 - коэффициент, учитывающий наклон зуба


Проверка напряжения изгиба зубьев шестерни

F1 - коэффициент учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений, определяется интерполированием в зависимости от эквивалентного числа зубьев колеса

V1 =  ;

V1 = 30 YF1 = 3,8


Проектный расчет

Параметр

Значение

Параметр

Значение

Межосевое расстояние, аw (мм)

130

Угол наклона зубьев

12,3329

Модуль зацепления, m (мм)

2

Диаметр делительной окружности, мм: шестерни d1 колеса d2

  57,32 202,68

Ширина зубчатого венца, мм: Шестерни, b1 Колеса, b2

 44 40

Диаметр окружности вершин, мм: шестерни dа1 колеса dа2

  61,32 206,68

Число зубьев : Шестерни, z1 Колеса, z2

 28 99

Диаметр окружности впадин, мм : шестерни df1 колеса df2

 52,52 197,88

Вид зубьев

косозубые



Параметр

Допускаемое значение

Расчётные значения

Примечания

Контактные напряжения σ , Н/мм2

514,3

512,4

Недогрузка 0,4%

Напряжения изгиба σF1, Н/мм2

294,1

133,2

Недогрузка 54,7%

Напряжения изгиба σF2, Н/мм2

255,96

126,2

Недогрузка 50,7%

. Определение консольных сил

α = 200 - угол зацепления

Окружная сила на колесе (и шестерне):

 Н

Радиальная сила на колесе:

Fr2 = Ft2 * tgα/cos = 2957,3 * 0,36/0,9769 = 1101,8H

Радиальная сила на шестерне:r1 = Fr2= 1101,8H

Осевая сила на колесе:

a2=Ft2*tgβ=646,6Н

Осевая сила на шестерне:a2= Fa1=646,6Н

Консольная сила клиноременной передачи:

Fоп=2*z*F0*sin=2*3*199,8*sin=1118,8H

Консольная сила от муфты (на тихоходном валу):



8. Проектный расчет валов

Выбираем материал: Сталь 40х

Термообработка: улучшение

Твердость: НВ = 269…302

Допускаемые напряжения: sв = 900 Н/мм2, s-1 = 410 Н/мм2 , sт = 750 Н/мм2

Допускаемое напряжение на кручение для шестерни: [τ]k= 10 Н/мм2

Допускаемое напряжение на кручение для вала колеса: [τ]k= 20 Н/мм2

вал-шестерня

-я ступень вала под открытую передачу

1 = 36 мм (стандарт)1=(1,2)*d1 - под шкив

l1=42мм, фаска с=1,6мм

-я ступень вала2 = d1 + 2t = 36 + 2 * 2,5 = 41 мм , при t = 2,52 = 40 мм (стандарт)2=1,5d2=60мм, l2 = 60 (стандарт)

-я ступень вала3 = d2 + 3,2r = 40 + 3,2 * 2,5 = 48 мм, при r = 2,53 = 48 мм (стандарт)3 = 84 мм получили конструктивно

-я ступень вала4 =d2 = 40 мм4 = Т + c = 25,5 + 1,6 = 27,1 мм4= 28 мм (стандарт)

вал колеса

-я ступень вала под открытую передачу

1 = 42 мм (стандарт)1=1,2*d1 - под полумуфту1=50 мм

-я ступень вала2 = d1 + 2t = 42 + 2 * 2,8 = 47,6 мм , при t = 2,82 = 50 мм (стандарт)2= 1,25d2=62,5 мм2= 63 мм

-я ступень вала3 = d2 + 3,2r = 50 + 3,2 * 3 = 59,6 мм, при r = 33 = 60 мм (стандарт)3 = 84 мм

-я ступень вала4 = d2 = 50 мм4 = Т + c = 29,5 + 1,6 = 32 мм (стандарт)

-я ступень вала (распорная втулка)5 = d3+ 3f, при f = 2,55 = 60 + 3*2 = 82 мм5 = 82 (стандарт)

9. Предварительный выбор подшипников

Для быстроходного вала:

Если Fa<0,25FR, то можно выбирать радиальные шариковые однорядные подшипники.a = 646,6 H, FR=1101,8 H, 0,25*FR = 274,5 H, Fa>0,25FR следовательно тип подшипника - роликовый конический, серия средняя:

Типоразмер - 7308,= 40 мм, D = 90 мм, T = 25,5 мм, r = 2,5 мм, Cr = 61 кН, Cоr= 46 кН

Для тихоходного вала колеса берем роликовые конические подшипники средней серии:= 50 мм, D = 110 мм, Т = 29,5 мм, r = 3 мм, Cr = 96,6 кН, Cоr= 75,9 кН

Размеры ступеней валов редуктора

Вал sв=900H/мм2, s-1=410Н/мм2 sт=750Н/мм2

Размеры ступеней, мм

Подшипники


d1

d2

d3

d4

d5

Типо-размер

d×D×T мм

Cr, кН

C0r, кН


l1

l2

l3

l4

l5





Быстроходный

36

40

48

40

-

7308

40х90х25,5

61

46


62

80

84

28

-





Тихоходный

42

50

60

50

82

7310

50х110х29,5

96,6

75,9


80

78

84

32

10







10. Выбор муфты

Определение расчетного момента и выбор муфт

Тр = Кр2≤Т

где Кр- коэффициент режима нагрузки, для ленточных конвейеров, Кр = 1,4; [табл. 10.26]

Т2- вращающий момент на тихоходном валу редуктора, Т2 = 299,72 Н·м;

Тр= 1,4*299,72 = 419,6 Н·м

Выбираем Т = 500 Н·м

Выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту.

11. Определение реакций в подшипниках. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов

1)      Тихоходный вал

Дано:

) Вертикальная плоскость

а) определяем опорные реакции, Н;


Проверка:

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях 1..3, Н∙м :


)Горизонтальная плоскость:

а) определяем опорные реакции , Н;


Проверка:

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y в характерных сечениях 1..4, Н∙м:


) Строим эпюру крутящих моментов ,Н∙м:


Определим суммарные радиальные реакции:


Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях:



2)      Быстроходный вал

Дано:

1.       Вертикальная плоскость

а) определяем опорные реакции ,Н :


Проверка

б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях 1..4 , Н∙м;


2.       Горизонтальная плоскость:

а) определяем опорные реакции , Н :


б) строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y в характерных сечениях 2..4 , Н∙м;


3.       Строим эпюру крутящих моментов ,Н∙м:


Определим суммарные радиальные реакции:


Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях:


. Проверочный расчет подшипников

Пригодность подшипников определяется сопоставлением расчетной динамической грузоподъемности , Н, с базовой , Н, или базовой долговечности , ч, с требуемой , ч, по условиям

 или .

Расчетная динамическая грузоподъемность , Н, и базовая долговечность , ч, определяются по формулам:

,

где  - эквивалентная динамическая нагрузка, Н (1/табл.9.1);

 - показатель степени, , т.к. используются роликовые подшипники;

 - коэффициент надежности. При безотказной работе ;

 - коэффициент, учитывающий качество влияние качества подшипника и качества его эксплуатации,  - для роликовых конических;

- частота вращения внутреннего кольца подшипника соответствующего вала, об/мин (табл.1);

Быстроходный вал:

Подшипник 7308 ГОСТ 27365 - 87:

a)       Определяем осевые составляющие радиальных нагрузок:

)       По табл. 9.6. определяем осевые нагрузки подшипников.


)        Определяем отношения :

) По соотношениям  и  выбираем соответствующие формулы для определения RE;


e)       Определяем динамическую грузоподъемность по большей эквивалентной нагрузке RE;


Подшипники 7308 ГОСТ 27365 - 87 пригодны для работы на быстроходном валу.)          Определяем долговечность подшипника:

Тихоходный вал:

Подшипник 7310 ГОСТ 27365 - 87:

a)       Определяем осевые составляющие радиальных нагрузок:

)      По табл. 9.6. определяем осевые нагрузки подшипников.

)       Определяем отношения :

)        По соотношениям  и  выбираем соответствующие формулы для определения RE;


e)       Определяем динамическую грузоподъемность по большей эквивалентной нагрузке RE;


Подшипники 7310 ГОСТ 27365 - 87 пригодны для работы на быстроходном валу.)          Определяем долговечность подшипника:


13. Проверочный расчет валов

Цель расчета - определить коэффициенты запаса прочности в опасных сечениях вала и сравнить их с допускаемыми:

,

где [s] = 1,3…1,5 при высокой достоверности расчета.

Расчетная схема валов.

Опасные сечения вала.

Намечаются два опасных сечения на каждом из валов - на 2-й и 3-й ступени.

Определение источников концентрации напряжений в опасных сечениях.

Опасное сечение 2-й ступени быстроходных и тихоходных валов определяют два концентратора напряжений - посадка подшипника с натягом и ступенчатый переход галтелью  между 2-й и 3-й ступенью с буртиком

;

Концентрация напряжений на 3-й ступени быстроходного вала определяется соотношением диаметра впадин шестерни  и диаметра 3-й ступени вала , т.е.  - концентратор напряжений шлицы.

Концентрация напряжений на 3-й ступени тихоходного вала определяется посадкой колеса с натягом и шпоночным пазом.

Расчет валов на усталостную прочность.

1.       Определение напряжений в опасных сечениях вала, .

Нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу, при котором амплитуда напряжений  равна расчетным напряжениям изгиба :

,

где - суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении, Н·м;

- осевой момент сопротивления сечения вала, мм3.

Касательные напряжения изменяются по нулевому циклу, при котором амплитуда цикла  равна половине расчетных напряжений кручения :

,

где  - крутящий момент Н·м;

- полярный момент инерции сопротивления сечения вала, мм3.

Для 3-й ступени быстроходного вала:

;

;

;

;

Для 2-й ступени быстроходного вала:

;

;

;

;

Для 3-й ступени тихоходного вала:

;

;

;

;

Для 2-й ступени тихоходного вала:

;

;

;

;

2.       Определение коэффициентов концентрации нормальных и касательных напряжений.

,

где  и  - эффективные коэффициенты концентрации напряжений (1/табл.11.2); - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения (1/табл.11.3); - коэффициент влияния шероховатости (1/табл.11.4);

- коэффициент влияния поверхностного упрочнения (1/табл.11.5).

Для валов без поверхностного упрочнения:


-я ступень быстроходного вала:

Т.к. концентратором напряжений являются шлицы, то , , , .

;

;

-я ступень быстроходного вала:

Для ступенчатого перехода галтелью:

, , , ; ; ;

Для посадки подшипника с натягом:

 и

Учитываем наиболее опасный концентратор напряжений, т.е. посадку с натягом.

; ;

-я ступень тихоходного вала:

Для шпоночного паза, выполненного концевой фрезой: ; ; ; à ; ;

Для посадки колеса с натягом:

; и ;

Учитываем наиболее опасный концентратор напряжений, т.е. посадку с натягом.

; ;

-я ступень тихоходного вала:

Для ступенчатого перехода галтелью:

; ; ; à ; ;

Для посадки подшипника с натягом:

 и ;

Учитываем наиболее опасный концентратор напряжений, т.е. посадку с натягом.

; ;

3.       Определение пределов выносливости в расчетном сечении вала.

;

,

где  и  - пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения, .

-я ступень быстроходного вала:

;

;

-я ступень быстроходного вала:

;

;

-я ступень тихоходного вала:

;

;

-я ступень тихоходного вала:

;

;

4.       Определение коэффициентов запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям.

; ;

-я ступень быстроходного вала:

; ;

-я ступень быстроходного вала:

;

-я ступень тихоходного вала:

-я ступень тихоходного вала:

;

5.       Определение общего коэффициента запаса прочности в опасных сечениях.


-я ступень быстроходного вала:

;

-я ступень быстроходного вала:

;

-я ступень тихоходного вала:

;

-я ступень тихоходного вала:

;

14. Проверочный расчет шпонок на смятие


Условие прочности:

,

где - окружная сила на шестерне или колесе, Н;

 - площадь смятия, ,

где - рабочая длина шпонки со скругленными торцами, ;

- стандартные размеры (1/табл.К42);

- допускаемое напряжение на смятие,;, так как колесо выполнено из стали, и происходит колебание нагрузки. вращающий момент на валу -M

Диаметр вала d, мм

Сечение шпонки, мм

Фаска мм

Глубина паза, мм

Длина шпонки l, мм L=lст-6


b

h


вала t1

Ступица t2


60

12

8

0,4…0,6

5

3,3

60


Т.е. . Выбранная шпонка удовлетворяет условиям прочности.

Шпонка под шкив быстроходного вала :

Таблица

Диаметр вала d, мм

Сечение шпонки, мм

Фаска мм

Глубина паза, мм

Длина шпонки l, мм L=lст-10


b

h


вала t1

Ступица t2


36

10

8

0,4…0,6

5

3.3

53


Т.е. . Выбранная шпонка удовлетворяет условиям прочности.

1)       Шпонка под муфту тихоходного вала

:

Диаметр вала d, мм

Сечение шпонки, мм

Фаска мм

Глубина паза, мм

Длина шпонки l, мм L=lст-9


b

h


вала t1

ступицаt2


42

12

8

0,4…0,6

5

3,3

71


Т.е. . Выбранная шпонка удовлетворяет условиям прочности.

. Выбор смазочного материала

Для смазывания зубчатого зацепления применим способ непрерывного смазывания жидким маслом окунанием.

По тСмазкааблице устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях в зубьях sн =512,4 Н/мм2 и скорости до v = 2 м/с. Выбираем жидкое масло И-Г-А-68 с кинематической вязкостью 68 /с.

Объем масляной ванны определяем из расчета 0,8 л на 1 кВт передаваемой мощности. Т.к. передается 3 кВт мощности от двигателя, то объем масла составляет .

При окунании в масляную ванну колеса , где  - модуль зацепления. Т.е. . Проектируем основание корпуса в соответствии необходимым уровнем масла для смазывания закрытой передачи.

Контроль уровня масла осуществляется с помощью круглого маслоуказателя.

Слив масла осуществляется с помощью пробки с конической резьбой, сливное отверстие сбоку.

Выбираем для подшипников смазку жидким маслом. Смазка осуществляется разбрызгиванием с помощью зубчатого колеса.

16. Посадка подшипников


Для быстроходного вала  à

Для подшипника 7308 ГОСТ 27365 - 87: ;

Для тихоходного вала

Для подшипника 7310 ГОСТ 27365 - 87: ;

Т.к. оба неравенства выполняются, то для обоих подшипников для внутреннего кольца выбираем посадку , для наружного кольца подшипника выбираем посадку .

Похожие работы на - Расчет привода ленточного конвейера

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!