5.4 Расчёт ходового винта на устойчивость
Критическая тяговая сила определяется по формуле [7, с.104]:
;где E – модуль продольной упругости материала;
Jmin – наименьший момент инерции поперечного сечения;
мм4;vl – приведенная длина, v=1/2, l=33.
Н;Расчётная формула запаса устойчивости:
.6. ВЫБОР И РАСЧЕТ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
6.1 Выбор шпоночных и шлицевых соединений
Первый вал
1) Шпоночное соединение (рисунок 4), соединение муфты с валом.
Шпонка
ГОСТ 23360-782) Шпоночное соединение, соединение муфты с валом.
Шпонка
ГОСТ 23360-78Второй вал
1) Шпоночное соединение, соединение зубчатого колеса с валов.
Шпонка
ГОСТ 23360-78Третий вал
1) Шпоночное соединение, соединение зубчатого колеса с валов.
Шпонка
ГОСТ 23360-78Четвертый вал
1) Шпоночное соединение, соединение зубчатого колеса с валов.
Шпонка
ГОСТ 23360-78Пятый вал
1) Шпоночное соединение, соединение зубчатого колеса с валов.
Шпонка
ГОСТ 23360-78Рисунок 4 – Шпоночное соединение
6.2 Расчет шпоночного соединения
Выбранная шпонка проверяется на смятие, по формуле:
;где
– вращательный момент, передаваемый шпонкой; – диаметр вала; – высота шпонки; – рабочая длина шпонки, ; – количество шпонок; – допускаемое напряжение смятия, .Пример: Шпонка
ГОСТ 23360-78 ; .7. ВЫБОР И РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ
7.1 Выбор подшипников
Подшипники выбираем, пользуясь справочником [9].
Шариковый подшипник ГОСТ 8338 – 75.
205:
.7.2 Проверочный расчет подшипников расчетного вала
Основным расчетным параметром, который определяет работоспособность подшипниковой опоры, является долговечность подшипника, определяемая по формуле [8]:
где
– динамическая грузоподъемность; – коэффициент формы тела качения, ; – частота вращения подвижного кольца; – приведенная нагрузка, – коэффициент кольца, ; – коэффициент безопасности, из таблицы 8.1 [8] ; – коэффициент температурного режима, из таблицы 8.2 [8] ; , – коэффициент приведения( , ); – радиальная и осевая нагрузка на подшипники: , – с.м. пункт 6.2;Для проверки правильности выбора подшипника, необходимо чтобы выполнялось условие
Опора А:
Опора В:
Выбранный подшипник удовлетворяет условию.
8. ВЫБОР И РАСЧЕТ МУФТ
8.1 Выбор и расчет упругой муфты
Т.к. при запуске электродвигателя муфта испытывает кратковременные нагрузки, то входной вал и вал электродвигателя соединяем между собой упругой муфтой. Широкое распространение получили муфты с неметаллическими упругими элементами (наиболее простая из них – муфта упругая втулочно-пальцевая).
Муфту выбираем: а) по крутящему моменту на I валу
б) по диаметрам валов электродвигателя и редуктора
Минимальный и максимальный растачиваемый диаметры отверстия полумуфты
Диаметр вала электродвигателя
Диаметр вала
Муфта упругая втулочно-пальцевая 63 – 25 – 28 ГОСТ 21424 – 93[10, табл. 1.6]
Расчет муфты заключается в проверочном расчете пальцев на изгиб, а втулок на смятие:
где
– диаметр окружности расположения центров пальцев, ; – диаметр пальцев, ; – толщина распорной втулки, ; – длина упругой втулки, ; – количество пальцев, ; – допустимое напряжение при изгибе пальцев, ;