Проект привода цепного конвейера (стр. 7 из 7)
σ-1 = 043σВ=0,43 · 800 = 344 МПа, σm= 0 МПа;
для напряжений кручения при пульсирующем цикле:
τ-1 = 0,58 σ-1 = 0,58 · 344 = 199,52 МПа; τm = τа =2,79 МПа;
-амплитуды напряжений:
при симметричном цикле:
где МЗj– суммарный момент изгиба в m. К4, Нм,
Рис. 11 .1.
Зj– осевой момент в сечении опор j – того участка вала. Для сечения в m. К4, м3.
где d – диаметр вала под подшипник,
при пульсирующем цикле:
где W кj– полярный момент сечения опор j – того участка вала. Для сечения под шпонку, м3.
Выбираем коэффициенты:
- эффективные коэффициенты конструкционных напряжений при изгибе - Кσ = 1,75, при кручении - Кτ =1,50, табл. 5.11, [1].
- масштабные коэффициенты, учитывающие снижения границы выносливости с увеличением размеров вала: при изгибе - έσ = 0,745; при кручении- έr= 0,745, табл. 5.16, [1].
- коэффициенты учитывающие свойства материалов до асимметрии цикла напряжений:
при изгибе – ψσ=0,02 + 2·10-4 · 800 = 0,18 МПа;
при кручении - ψτ=0,5ψσ= 0,5· 0,18 = 0,09 МПа.
Определяем коэффициент запаса прочности опасного сечения:
где Ѕσ и Ѕτ – коэффициенты запаса прочности при действии изгиба и кручения.
[Ѕ] –допустимое значениекоэффициенты запаса прочности. Для редукторных валов [Ѕ] ≥2,5…3,0, с.185, [1].
, 
, 
Условие выполняется.
10. Расчет подшипников качения
Исходные данные для расчета:
Диаметры вала под подшипники – 70 мм
Реакции в опорах: Rсх = 7262 Н,RDX=2683Н,
RCZ=11256, ROZ=562H
Осевые силы: Fфш = 7450 Н, Fок = 3139Н.
Угловая скорость: ω3 =18,3 рад/с.
Pис. 12.1
10.1 Определение реакции в опорах
Определяем результативную радиальную реакцию в каждой опоре вала (для схемы нагрузки):
,где Rпх = Rnz– радиальные реакции в опоре, в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Индекс «п»- опора.
; 
.
Выбираем роликовые однорядные подшипники №7314 с такими основными параметрами:
d= 70 мм, D = 150 мм, B= 35 мм.
C= 168 кН – динамическая грузоподъемность;
С0= 137 кН – статическая грузоподъемность;
е = 1,5tga =1,5 tg140 = 0,37.
Результирующая осевая сила:
Fa = Fаш Fак = 7450 –3139= 1713 Н.
Определяем по соотношению
коэффициент осевой нагрузки.Определяем составляющие осевых реакций Sп в подшипниках от радиальных реакций Rrn:для радиально-упорных шариковых подшипников:
- для опоры А:
SC=eRrC=0.37∙13395=4956H;
для опоры В:
SD=eRrD=0.37∙2741=1014.0H.
Определение осевых реакций Rапподшипников.
Осевые реакции определяем исходя из схемы размещения подшипников, принимаем схему – «в распор»:
Рис.10.2.
-в т. D
ΣF=-SC+Fa+SD=-4956+4311+1014=369H>0.
тогда
RaD=Fa+SC=4311+4956=9267H
-в т. С
ΣF=-SD-Fa+SC=-1014-4311+4956=-369H.>0
тогда
RaC=SC=4956H.
10.2 Определение коэффициентов
V-коэффициент оборота кольца, V=1,0 (вращается внутреннее кольцо);
реакции подшипников:
- для опоры С
- для опоры D
10.3 Определение эквивалентной нагрузки
Pen=(X∙V∙Rrn+Y∙Ran)∙KσKT :
- опора С: РеС=(1∙1∙13395+0∙4956)∙1,3∙1,0=17413,5Н;
- опора D: PeD=(0.4∙1∙2741+1.88∙9267)∙1.3∙1.0=24074H.
10.4 Определяем долговечность подшипников
,где пi- частота вращения i-того вала, об/мин,
.р=10/3- для роликовых подшипников.
Опора С:
ч,Опора D:
ч,Срок работы привода Lh=1∙104ч подшипники (опора С и опора D) обеспечивают.
10.5 Выбор муфты
Расчётный крутящий момент, который передаёт муфта в данном приводе определяется по формуле:
Мmax=KPMн=1,5∙6682=10023Нм,
где KP= 1,5 – коэффициент, который учитывает условия эксплуатации установки, принимаем по табл. 7.1. , [1].
Мн – номинальный крутящий момент на валу.
Выбираем зубчатую муфту МЗ 6, табл. 17.6.,[9] с такими параметрами:
М=11800 Нм, dв = 105 мм, nmax=2500 об/мин.
Геометрические размеры муфты, см. рис. 12.2.
B = 50 мм, D=320 мм, D1=230 мм, D2=140 мм, L=255 мм.
Размеры зацепления зубчатой муфты:
m =4,0 мм, z=48, b=30 мм.
Муфты зубчатые используют для соединения валов, которые передают большие крутящие моменты, где точное установление валов невозможно или возникают значительные осложнения. Зубчатые муфты отличаются компактностью и высокой выносливостью нагрузок.
Компенсирующая способность муфты достигается созданием зазоров между зубьями и приданием бочкообразной формы зубьям.
10.6 Проверочный расчёт зубчатой муфты
Рис. 10.5.
11. Выбор и проверочный расчёт опор скольжения
В качестве опор конвейера принимаем подшипники скольжения, разъёмные с двумя болтами по ГОСТ 11607-65 с чугунными вкладышами с СЧ 18 для которого определяем допустимые значения параметров:
, 
, табл. 9.1, [8].Конструктивные размеры корпуса выбранного подшипника определяем согласно С.594, [8] в зависимости от диаметра вала:
dВ=110 мм, d1=32 мм, B=130 мм, b=110 мм, H=200 мм, h=110 мм, h1= 40 мм, L=370 мм, A=310 мм,
A1=190 мм, шпилька М24х100.
Схема подшипника скольжения
Рис. 11.1.
Проверяем выбранный подшипник по двум критериям:
- условие износа ( долговечность )
,где F0=Ft=28000 H – окружная сила, см. раздел 1.1.
- условие теплоустойчивости
где
- скорость скольжения.Оба условия выполняются, значит опоры скольжения удовлетворяют
При проверочном расчёте у зубчатых муфт рассчитывают рабочие поверхности зубов на износ (определяется граничное значение удельного давления на зубцы муфты).
где d0 – диаметр делительного круга, м,d0 = mz=4,0∙48=192 мм,b – длина зуба зубчатой втулки, м, [q] – допустимое значение удельного давления для материала зубов, МПа, табл. 17.6, [9].
Литература
1. Киркач Н.Ф., Баласанян Р.А.. Расчёт и проектирование деталей машин [Учеб. Пособие для техн. вузов]. – 3-е изд., перераб. и доп. – Х.: Основа,1991.- 276 с.: схем.
2. Расчёты деталей машин: Справ. Пособие / А.В. Кузьмин, И.М. Чернин, Б.С. Козинцов. – 3-е изд., перераб. и доп. – Мн.: Выс. шк., 1986. – 400 с.: ил.
3. Курсовое проектирование деталей машин: Справ. Пособие. Часть 1 / А.В. Кузьмин, Н.Н. Макейчик, В.Ф. Калачев и др.-Мн.: Выс. школа ,1982-208 с.,ил.
4. Курсовое проектирование деталей машин: Справ. Пособие. Часть 2 / А.В. Кузьмин, Н.Н. Макейчик, В.Ф. Калачев и др.-Мн.: Выс. школа ,1982-334 с.,ил.
5. Методичні вказівки для виконання курсового проекту з курсу „Деталі машин” (Розділ „Пасові передачі ”) для студентів спец. 31.11 заочної форми навчання / Гончарук О.М., Стрілець В,М., Шинкаренко І.Т., - Рівне, У||ВГ, 1990.-24 с.
6. Методические указания по выполнению курсового проекта по курсу «Детали машин» (Раздел «Расчёт закрытых зубчатых и червячных передач») для студентов специальности 1514 заочной формы обучения / Стрелец В.Н,, Шинкаренко И,Т.- Ровно, УИИВГ, 1988 – 41 с.
7. Методичні вказівки для виконання курсового проекту з курсу „Деталі машин” (Розділ „Розрахунки валів і підшипників кочення”) для студентів спец. 31.11 заочної форми навчання / Стрілець В,М., Шинкаренко І.Т., - Рівне, У||ВГ, 1990.-16 с.
С.А. Чернавский, Г.М. Ицкович и др.. Курсовое проектирование деталей машин, М: Машиностроение, 1979-351