Привод к скребковому конвееру

δ=(2,5…4)2=5…8 мм

Принимаем δ=8 мм

Толщина диска       (3.4)

С=0,3 b₂

С=0,3·56=16,8

Принимаем С=18 мм 
 
 
 
 
 

4 Эскизная компоновка

Компоновку проводят в2 этапа.1-ый этап служит для приближенного  определения положения зубчатых колес и звездочки относительно опор для последующего определения  опорных реакций и подбора подшипников.

Примерно посередине листа параллельно его длиной стороне проводим горизонтальную осевую линию, затем 2 вертикальные линии –  оси валов на расстоянии α_W  =140 мм.

Вычерчиваем упрощенно  шестерню и колесо в виде прямоугольников, шестерня выполнена за одно целое с валом, длина ступицы колеса равна ширине венца и не выступает за пределы прямоугольника.

Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса. Принимаем зазор  между торцом шестерни и внутренней стенкой корпуса А₁ = 1,2 δ . Принимаем зазор окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса А =  δ .Назначаем радиальные шарикоподшипники легкой серии.

Таблица – 4 Шарикоподшипники радиальные однорядные, мм ГОСТ 8338-75

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5 Подбор и проверочный  расчет шпонок

Для соединения вала с деталями передающих вращение, кручение принимаем призматические шпонки из стали имеющие σ_в≥600 МПа – сталь 45, по таблице 8.9 [4;с.171].Длину шпонки назначаем из стандартного ряда, так чтобы она была несколько меньше длины ступени.

Таблица5 – Шпонки призматические, мм   ГОСТ 23360-78

 

5.1 Вал ведущий, d=30 мм

Расчетная длина  шпонки

Принимаем L=30 мм

5.1.1 Напряжение  смятия

5.2 Вал ведомый

 5.2.1Для ступени вала под колеса при 

Принимаем L=55 мм

5.2.2 Напряжение смятия

 

5.2.3 Для ступени  вала под муфту при  

Принимаем L=60 мм

 
 
 

6 Расчёт элементов  корпуса

  Толщина стенок  корпуса и крышки

   δ=0,025 а+1     (6.1)

    δ=0,025·140+1=2,5 мм

  Принимаем δ=8мм

  δ₁=0,02 а+1

  δ₁=0,02·140+1=3,8 мм     (6.2)

  Принимаем   δ₁=8мм

  Толщина фланцев  поясов корпуса и крышки для верхнего пояса

  L₁=1,5 δ₁       (6.3)

  L₁=1,5·8=12мм

  Для нижнего  пояса крышки

  L=1,5 δ        (6.4)

L=1,5·8=12мм

  р=2,35 δ        (6.5)

р=2,35·8=19мм

  принимаем  р=20мм

Толщина ребер  основания корпуса

  m=(0,85…1) δ       (6.6)

m=(0,85…1) 8=6,8…8

  принимаем  m=7мм

Диаметр болтов фундаментных

  d₁=(0,03…0,036) а+12       (6.7)

d₁=(0,03…0,036) ·140+12=16,2…17мм

 Принимаем  болты с резьбой М16

 Крепящую крышку  к корпусу у подшипников

  d₂=(0,07…0,75) d₁       (6.8)

d₂=(0,07…0,75) 16=11,2…12мм

Принимаем болты  с резьбой М12

Соединяющие крышку с корпусом

    d₃=(0,5…0,6) d₁        (6.9)

d₃=(0,5…0,6) 16=8…9,6

Принимаем болты  с резьбой М8

Размер определяющей положение болтов d₂

е=(1…1,2) d₂      (6.10)

е=(1…1,2) 12=12…14,4

q≥0,5 d₂+ d₃        (6.11)

q≥0,5·12+8=14 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7 Подбор и расчёт муфты

     Выбираем  муфту по ГОСТ 20884-82 – упругая  муфта с торообразной оболочкой

Таблица 6 – Параметры  муфты, мм

=2Т₃/(πD₁² δ)≤ τ_adm=0,5 МПа(7.1)

D₁=0,75 D(7.2)

D₁=0,75 ·280=210мм(7.3)

δ=0,05·D=0,05·280=14мм

=2·321,7·10³/(3,14·210²·14)0,33 МПа≤τ_adm=0,5МПа 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8 Расчетные схемы  ва лов 
 
 
 

 

Рисунок 3 – Схема нагружения валов 
 

8.1Вал ведущий 

Исходные данные:

Т₂=82,9 Нм;

F_t1=2872 Н;

F_r1=1158 Н;

F_n1=780 H; 
 
 
 
 
 
 
 

 

Рисунок 4 – Расчётная схема ведущего вала 

8.1.1 Вертикальная  плоскость 

Реакция опор

∑М_А=0; -F_n1·0,031+ F_r1·0,054-R_BY·0,108 =0;

∑М_В=0; -F_n1·0,139-F_r1·0,054+R_АY·0,108 =0;

Проверка:

∑F_i=-F_n1+R_АY-F_r1+R_BY=-780+355-1158+1583=0

Изгибающие моменты  в сечениях вала

Строим эпюру  М_х

8.1.2 Горизонтальная  плоскость

Реакции опор

R_АХ = R_ВХ =F_t1/2=2872/2=1436 Н

Изгибающие моменты  в сечениях вала

 

Строим эпюру  М_у

8.1.3 Определяем  суммарный изгибающий момент  в сечении вала по формуле

      (8.1)

8.1.4 Крутящий момент

Т=Т₂=82,9 Нм

8.2 Вал ведомый

Исходные данные

Т₃= 321,7Нм;

F_t2= F_t1=2872 Н;

F_r2= F_r1=1158 Н;

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Рисунок 5 – Расчетная схема ведомого вала

8.2.1 Вертикальная  плоскость

R_DY= R_CY=F_r2/2=1158/2=579

Изгибающие моменты  в сечениях вала

Строим эпюру  М_у

8.2.2 Горизонтальная  плоскость

Проверка:

Изгибающие моменты  в сечениях вала

8.2.3 Определяем  суммарный изгибающий момент  в сечении вала

 

8.2.4 Крутящий момент 

Т=Т₃=321,7 Нм 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

9 Подбор подшипников  качения

9.1 Вал ведущий

Предварительно  принимаем шарикоподшипники радиальные однорядные легкой серии 207 по ГОСТ 8338-7, С_r=20,1 кН; С_оr=13,9кН

9.1.1 Определяем коэффициент влияния осевого нагружения

      (9.1)

Принимаем коэффициенты по таблице 9.3 [1; с.133])

Х=0,56 -  коэффициент  радиальной нагрузки;

Y=1,31 - коэффициент осевой нагрузки;

е=0,34 - коэффициент  осевого нагружения;

V=1 – коэффициент вращения

9.1.2 Определяем осевые составляющие радиальной нагрузки

           (9.2)

    

      

          (9.3)

                                          (9.4)

9.1.3 Определяем  эквивалентную нагрузку

           (9.5)

          (9.6)

где - температурный коэффициент

       - коэффициент безопасности

9.1.4 Определяем  динамическую грузоподъемность

,          (9.7)

где ,рад/с- угловая скорость на валу;

       ,ч- расчетная долговечность

, 

Подшипник пригоден

9.1.5 Расчетная  долговечность

 

9.2 Вал ведущий

Предварительно  принимаем шарикоподшипники радиальные однорядные легкой серии 209 по ГОСТ 8338-7, С_r=2571 кН; С_оr=18,9кН