Проектирование привода к ленточному конвейеру

align="justify">Вал III:

По  найденным соотношениям, в соответствии с [5, 119] определяем коэффициенты:

е = 0,29;

Х = 0,45;

Y = 1,84.

Тогда осевые составляющие реакции:

      

Суммарная осевая нагрузка:

Эквивалентная нагрузка:

Долговечность подшипников на валу III:

Вал II:

Опора В (радиальный подшипник серии 207):

Опора А (радиальный подшипник серии 207):

е = 0,319;

Х = 0,4;

Y = 1,881.

Осевая  составляющая:

Суммарная осевая нагрузка:

Эквивалентная нагрузка:

Долговечность подшипников опоры А валу II:

В соответствии с полученными данными и рекомендациями [5, стр 117] можно сделать вывод, что  полученные результаты долговечности подшипников соответствуют долговечности цилиндрического редуктора. 
 
 
 

10 Проверка прочности  шпоночных соединений 

Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений  шпонок и пазов и длины шпонок – по ГОСТ 23360 – 78, см. табл. 8.9 [2, стр. 169].

Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.

Напряжение  смятия и условие прочности находим  по следующей формуле [2, стр. 170]:

,     (10.1)

где T_раб – передаваемый рабочий вращающий момент на валу, ; ,  где .

    Для выбранного нами двигателя отношение  величин пускового и номинального вращающих моментов k=1,8. 

            d – диаметр вала в месте установки шпонки, мм;

            b, h – размеры сечения шпонки, мм;

            t₁ – глубина паза вала, мм;

             - допускаемое напряжение смятия.

Допускаемо  напряжение смятия при стальной ступице  МПа, при чугунной МПа. 

Ведущий вал: мм; ; t₁ = 5,0 мм; длина шпонки l = 56 мм (при длине ступицы полумуфты МУВП 64 мм); момент на ведущем валу ; 

 МПа <

(материал полумуфт  МУВП – чугун марки СЧ 20). 

Промежуточный вал:

 мм; ; t₁ = 5,0 мм; длина шпонки под колесом l = 33 мм; момент на промежуточном валу ;

 МПа < . 

Ведомый вал:

проверяем шпонку под колесом: мм; ; t₁ = 5,5 мм; длина шпонки l = 53 мм; момент на промежуточном валу ;

 МПа < . 

Проверим шпонку под полумуфтой на выходном участке  вала: мм; ; t₁ = 5,0 мм; длина шпонки l = 80 мм; момент на промежуточном валу  ;

МПа > , учитывая, что материал полумуфты МУВП – чугун марки СЧ 20.

Для предотвращения смятия шпонки на выходном участке  вала установим вторую шпонку под  углом 180⁰. Тогда

МПа < . 
 
 
 

12 Уточнённый расчёт  промежуточного вала 

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

    Будем производить расчёт для предположительно опасных сечений промежуточного вала. Расчёт остальных валов производится аналогично.

    Материал  промежуточного вала – сталь 45 нормализованная. По табл. 3.3 [2, стр. 34] находим механические свойства нормализованной стали 45, учитывая, что диаметр заготовки (вала) в нашем случае меньше 90 мм: МПа.

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

    Предел  выносливости при симметричном цикле изгиба

      МПа.

    Предел  выносливости при симметричном цикле  касательных напряжений

      МПа.  

 

      

    Рис. 12.1 

    Сечение А-А. Диаметр вала в этом сечении 32 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки (см. Рис.12.1). По таблице 8.5 [2, стр. 165] находим значения эффективных коэффициентов концентрации нормальных напряжений и напряжений кручения : и . Масштабные факторы, см. табл. 8.8 [2, стр. 166]: и ; коэффициенты и [2, стр. 163, 166].

    Крутящий  момент на валу .

    Крутящий  момент в горизонтальной плоскости

     ; 

    изгибающий  момент в вертикальной плоскости

     ;

    суммарный изнибающий момент в сечении А-А

     .

    Момент  сопротивления кручению (d=32 ; b=10 мм; t₁=5 мм) 

      мм.

    Момент  сопротивления изгибу 

      мм.

    Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных  напряжений 

      Мпа.

    Амплитуда нормальных напряжений изгиба

      МПа; среднее напряжение  изгиба  МПа.

    Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

     .

    Коэффициент запаса прочности по касательным  напряжениям

     .

    Результирующий  коэфициент запаса прочности для  сечения А-А

     .

    Для обеспечения прочности коэффициент  запаса должен быть не меньше [s]=1,5-1,7. Учитывая требования жёсткости, рекомендуют [s]=2,5-3,0. Полученное значение s=4,02 достаточно. 

    Сечение В-В. Концентрация напряжений обусловлена переходом от ø 32 мм к ø 37 мм: при и по таблице 8.2 [2, стр. 163] коэффициенты концентраций напряжений и . Масштабные факторы и ; коэффициенты и .

    Крутящий  момент в горизонтальной плоскости

     ; 

    изгибающий момент в вертикальной плоскости

     ;

    суммарный изгибающий момент в сечении А-А

     .

    Осевой  момент сопротивления сечения 

      мм³.

    Амплитуда нормальных напряжений

      МПа;  МПа.

    Полярный  момент сопротивления

      мм³.

    Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных  напряжений

      МПа.

    Коэффициенты  запаса прочности

     ;

    

    Результирующий  коэфициент запаса прочности для  сечения В-В

     . 

    Так как s>[s]=2,5, то прочность вала в сечении В-В обеспечена.

 

13 Назначение посадок  деталей редуктора 

    Назначение  посадок производится при разработке конструкции. Посадки указывают на чертеже общего вида, а затем на рабочих чертежах деталей проставляют предельные отклонения.

    Это выполняется одним из трёх способов:

1. условным обозначением
2. числовыми значениями отклонений, мм.
3. условным обозначениями совместно с числовыми, взятыми в скобки.

    Первый  способ применяют, если номинальный  размер включён в ГОСТ 6636-69 и отклонения приняты по системе отверстия  СТ СЭВ 145.75

    В других случаях оправдано применение второго или третьего способов.

    Назначение  посадок проводим в соответствии с данными таблицы 10.13 [2, стр.263].

    Определим посадки для промежуточного вала.

    Зубчатые  колёса на вал напрессовываются с  посадкой Н7/r6 по ГОСТ 25347-82, обеспечивающей гарантированный натяг. 

       Посадка с натягом

 

 
 
 
 
 

 

Шейки валов  под подшипниками выполнены с  отклонением вала k6.

Отклонение  отверстий в корпусе под наружные кольца подшипников по Н7.

       Переходные  посадки

 

 

 
 
 
 

Отклонение под распорные втулки H8/h8.

Посадка с зазором 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

14 Сборка редуктора

       Перед сборкой внутреннюю полость корпуса  тщательно очищаем и покрываем маслостойкой краской.

       Сборку  производим в соответствии с чертежом общего вида редуктора, начиная с узлов валов:

       на  ведущий вал напрессовывают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле  до 80 – 100ºС;

         в промежуточный вал закладываем  шпонку 12 × 8 × 75 и напрессовывают зубчатое колесо и щестерню до упора в распорные кольца, затем устанавливаем шарикоподшипники, нагретые в масле;

       в ведомый вал закладываем шпонку  14 × 9 × 35, напрессовываем колесо тихоходной ступени до упора в бурт вала, устанавливаем распорную втулку и шарикоподшипники, нагретые в масле.

         Собранные валы укладываем в  основание корпуса редуктора, и надеваем крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливаем крышку на корпус с помощью двух конических штифтов 12 × 36 ГОСТ 3129 – 70; затягиваем болты, крепящие крышку к корпусу.