Расчет и проектирование привода ленточного транспорта

    Компоновку  обычно проводят в два этапа. Первый этап служит для приближенного определения  положения зубчатых колес и звездочки относительно опор для последующего определения опорных реакций и подбора подшипников.

    Чертеж  выполняется тонкими линиями, масштаб 1:1.

    Последовательность  выполнения компоновки такова.

    Проводится 2 вертикальные осевые линии на расстоянии, а_* = 125 мм.

    Ориентировочно  намечаются для валов радиальные шарикоподшипники средней серии, они  подбираются по диаметрам посадочных мест:

    Очерчивается  внутренняя стенка корпуса:

    1.  Принимается зазор между торцом  шестерни и внутренней стенкой  корпуса  A₁=1,2 • * = 1,2 • 8 = 9,6 мм; при наличии ступицы зазор берется от торца ступицы;                             

    2.  Принимается зазор от окружности  вершин зубьев колеса до внутренней  стенки корпуса А = * = 8 мм;

    3.  Принимается расстояние между  наружным кольцом подшипника  ведущего вала и внутренней  стенкой корпуса  А = * = 8 мм; если диаметр окружности вершин зубьев окажется больше наружного диаметра подшипника, то расстояние  А надо брать от шестерни. 

    Таблица 2 – Характеристики подшипников

 

    Вычерчиваются зубчатые колеса в виде прямоугольников, и очерчивается внутренняя стенка корпуса.

    Определяются  замером расстояния и проставляются  на чертеже.

    Графически определяем точки : ;  ;  . 
 
 
 

 

    8. Проверка долговечности подшипников

    8.1  Ведущий вал 

    

 

Рисунок 5 – Расчетная схема ведущего вала 
 
 
 
 
 
 

 

    Определяем  реакции опор

    Из  предыдущих расчетов имеем: F_t=1459 H, F_r=549 H, F_a=391 H, F_в=927Н,  

      l₁=55 мм, l₂=58 мм, d₁=41,6мм.

    В плоскости  XZ:

    

 

    

    

    

    Проверка:

    

    

    

- верно

    В плоскости YZ:

    

     

    

    

      

    

    Проверка:

    

 

    

    

- верно

    Суммарная реакция опор от сил в зацеплении:

    

 
 

    

      

    

    

    

    Определяется  долговечность по наиболее нагруженной опоре 2. На эту опору действует радиальная реакция

    Намечаем  радиальные шариковые подшипники 305 (см. приложение, табл.П3): d=25мм, D=62мм, В=17мм, С=22,5 кН, С₀=11,4кН.

    Эквивалентная нагрузка:

     ,                                ([1], с. 211)

    где - коэффициент вращения, ;

          - коэффициент радиальной нагрузки, ;

          - коэффициент безопасности, ;

          - коэффициент осевой нагрузки, _;

          - температурный коэффициент, _;

    Отношение , этой величине (по табл.9.18) соответствует е≈0,22.

    Отношение  < e, следовательно, коэффициенты ,

    ( таблица  7,4 [1], с. 117; приложение П12[1], с. 342).

    

    Расчётная долговечность в :

     ,                                       ([1], с. 211)

    где - динамическая грузоподъёмность, _;

           - эквивалентная нагрузка, _;

    

    Расчётная долговечность, :

     ,                                               ([1], с. 211)

    где - расчётная долговечность, ;

           - частота вращения ведущего вала, ; 
 

    

      

    

    что соответствует нормативной долговечности  редуктора. 

    8.2 Ведомый вал 

      

    Рисунок 6 – Расчетная схема ведомого вала 
 
 
 
 
 
 

    

      

    Определяем  реакции опор

    Силы, действующие в зацеплении быстроходной ступени:

      F_t=1459 H, F_r=549 H, F_a=391 H, l₂=55мм, l₃=74мм, d₂=208,3мм, F_в=974,7 Н.

             В плоскости XZ:

    

     

    

H

                                                 

    

    Проверка:

    

    

    

- верно

    В плоскости YZ:

      

      

    

    

      

    

    Проверка:

    

    

    

- верно. 
 
 
 
 
 

    Суммарная реакция опор от сил в зацеплении:

    

    

    

    

    

 

    Определяется  долговечность по наиболее нагруженной опоре 3 на эту опору действует радиальная реакция . Шариковые радиальные подшипники 308: d=40мм, D=90 мм, В=23 мм, С=41,0 кН, С₀=22,4 кН.

    Отношение эта величина соответствует е≈0,20.

    Отношение < e, следовательно , _{. Поэтому}

     _,                                        ([1], с. 211)

    

 

    Расчётная долговечность в :

     ,                                                ([1], с. 211)

    где - динамическая грузоподъёмность,

           - эквивалентная нагрузка,

    

 

    Расчётная долговечность, :

     ,                                         ([1], с. 211)

    где - расчётная долговечность,

           - частота вращения промежуточного вала,

    

    Что соответствует нормативной долговечности  редуктора. 
 

 

    9. Проверка прочности шпоночных соединений

    Шпонки  призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов  и длины шпонок - по ГОСТ 23360-78. (табл. 6,9 [1], с. 103).

    Материал  шпонок - сталь 45 нормализованная.

     - допускаемые напряжения смятия;

      при стальной ступице   ,

      при чугунной _.

   9.1 Ведущий вал.

   Напряжения  смятия и условие прочности:

,                        ( [1], с. 310) 

где - вращающий момент на ведущем валу, ;

       - диаметр ведущего вала, ;

       - высота шпонки, ;

       - глубина паза, ;

       - длина шпонки, ;

       - ширина шпонки, ;

   

    Прочность  обеспечена.

    9.2 Ведомый вал.

    В месте расположения колеса необходимо поставить 2 шпонки.

    Напряжения  смятия и условие прочности: 

      ,                       ( [1], с. 310)

   где - вращающий момент на ведомом валу, _;

          - диаметр ведомого вала, ;

          - высота шпонки, ;

         - глубина паза, ;

         - длина шпонки, ;

        - ширина шпонки, ; 
 

    

      
 

           

    

    Прочность  обеспечена. 
 

    10. Уточнённый расчёт валов

    Принимается, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения - по отнулевому (пульсирующему).

    Уточненный  расчет состоит в определении  коэффициентов запаса прочности  s для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s]. Прочность соблюдена при s ≥ [s].