Привод ленточного транспортера, состоящего из электродвигателя, открытой клиноремённой передачи цилиндрического одноступенчатого редуктора и соединительной муфты (стр. 5 из 6)
Амплитуда нормальных напряжений изгиба:
Среднее значение цикла нормальных напряжений:
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Результирующий коэффициент запаса прочности в данном сечении:
Сопротивление усталости вала в данном сечении обеспечивается. Следующее сечение - место посадки подшипника - концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом.
принимаем ψω≈ 0.25 и ψr = 0.1
Изгибающий момент:
М = 0Нмм
Амплитуда нормальных напряжений:
σν = σmax = 0 МПа
Среднее значение цикла нормальных напряжений:
Полярный момент сопротивления:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Результирующий коэффициент запаса прочности в данном сечении:
Сопротивление усталости вала в данном сечении обеспечивается.
Проверяем сечение где диаметр 95 мм переходит в диаметр 105 мм. Концентрация напряжений обусловлена переходом от одного диаметра к другому и наличием канавки для выхода шлифовального круга. Расчёт ведём со стороны противоположной выходному участку вала, поскольку с этой стороны действует большая радиальная нагрузка и, следовательно, большой изгибающий момент. При D/d = l.15; r/d = 0.01 (г - радиус канавки) коэффициенты концентрации напряжений kσ = 1.8 и kτ = 1.7 (табл.6.3 [4]); масштабные факторы εσ = 0.7 и ετ = 0.7 (табл.6.8 [4]);
Суммарный изгибающий момент в сечении:
M = 156702Нмм
Осевой момент сопротивления:
Амплитуда нормальных напряжений:
Среднее значение цикла нормальных напряжений:
Полярный момент сопротивления:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Результирующий коэффициент запаса прочности в данном сечении:
Сопротивление усталости вала в данном сечении обеспечивается.
Проверяем место посадки колеса. Концентрация напряжений обусловлена
наличием шпоночного паза (табл.6.5. [4]): kσ =1.8 и kτ =1.7 (табл.6.3 [4]); масштабные факторы εσ = 0.7 и ετ = 0.7 (табл.6.8 [4]); коэффициенты ψω ≈ 0.25 и ψr = 0.1 (см. стр.100 [4]).
Крутящий момент:
MX= 1647000Нмм
Суммарный изгибающий момент в сечении:
Момент сопротивления сечения с учётом шпоночного паза:
где b, t1 - размеры шпонки соединяющей тихоходный вал и зубчатое колесо (см. расчёт шпонок).
Амплитуда нормальных напряжений изгиба с учётом шпоночного паза:
Среднее значение цикла нормальных напряжений:
Момент сопротивления кручению с учётом шпоночного паза:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Результирующий коэффициент запаса прочности в данном сечении:
Сопротивление усталости вала в данном сечении обеспечивается. Усталостная прочность обеспечена во всех опасных сечениях, т.е. обеспечена в целом для вала.
11.4 Конструктивные элементы валов, допуски, посадки и шероховатости
На выходные участки валов, предназначенные для установки полумуфт и шкивов назначаем поле допуска р6. На выходных участках с диаметром под подшипник в месте работы уплотнения назначаем поле допуска d9, кроме того место работы манжеты необходимо закалить на глубину h=0.9...1 до твёрдости 40...50 HRC мм и отшлифовать до шероховатости Ra0.2. На участке вала под подшипник предусматриваем приемный участок для посадки подшипника с полем допуска d9. Под подшипниками принимаем поле допуска k6. В месте установки зубчатого колеса на тихоходном валу поле допуска t6. На шпоночный паз назначаем поле допуска р9. Предельные отклонения остальных размеров принимаются для отверстий по HI4, валов hi4, остальных ±1Т 14/2.
Шероховатость участков валов сопрягаемых с другими деталями Ral.25 (кроме указанной выше), шероховатость галтелей и других переходных участков Ra2.5, шероховатость остальных поверхностей Ra6.3.
Для ограничения отклонения геометрической формы дорожек качения колец подшипников задаем допуск цилиндричности для посадочных поверхностей подшипников 0.01. Для ограничения концентрации давлений на посадочной поверхности вала в месте установки зубчатого колеса, задаем допуск цилиндричности 0.02. В месте установки полумуфт и шкивов задаём допуск цилиндричности 0.05. Для ограничения перекоса колец подшипников относительно их общей оси задаем допуск соосности посадочных поверхностей подшипников 0.01. допуски соосности задаем и на посадочные поверхности под установку полумуфт, колеса, шкивов для обеспечения кинематической точности передач.
12. Смазка редуктора
Для смазывания передачи применим картерную систему смазывания.
В соответствии с указаниями табл.8.1. [3] для смазки передачи принимаем масло И-Г-А-68 ГОСТ 20799-68.
В соответствии с рекомендациями стр.136 [3] глубина погружения в масло колёс цилиндрического редуктора: 2m≤ h≤ 0.25· d2, (рис.12.1).
Смазка подшипников осуществляется закладыванием пластичной смазки в подшипниковые узлы. Смазочный материал ЦИАТИМ 202 ГОСТ 11110-74.
Для слива масла из редуктора предусматриваем сливное отверстие, закрываемое пробкой с конической резьбой по ГОСТ 12718-67.
Для контроля за уровнем масла предусмотрим маслоуказатель П-30 по МН 176-63.
При длительной работе редуктора в связи с нагревом масла и воздуха повышается давление внутри корпуса, что приводит к просачиванию масла через уплотнения и стыки, чтобы избежать этого, внутреннюю полость корпуса сообщаем с внешней средой при помощи установки отдушины в верхней его точке, отдушину используем также в качестве пробки, закрывающей отверстие для заливки масла.
Для предохранения от вытекания смазочного материала из подшипниковых узлов, а также для защиты их от попадания из вне пыли и влаги принимаем для обоих валов манжетные уплотнения по ГОСТ 8752-79. Для предотвращения попадания смазки из картера в подшипниковые узлы и попадания пластичной смазки подшипников в картер предусматриваем маслоотражательные кольца.
13. Конструирование крышек подшипников
Расчёт ведём в соответствии с §7.2 [3].
Крышки подшипников принимаем привертными в соответствии с рис.13.1
Крышки изготовим из чугуна марки СЧ15 ГОСТ 1412-79.
Определяющим в конструировании крышки является диаметр отверстия в корпусе под подшипник. Толщину стенки б, диаметр d и число z винтов крепления крышки к корпусу в зависимости от этого параметра принимаем по таблице 7.3 [3].
13.1 Определение размеров крышки быстроходного подшипника
