Привод люлечного элеватора (стр. 3 из 4)
Несет такие же нагрузки, как и ведущий вал.
Ft = 2653 H; Fr = 978 H; Fa = 420 H, FB = 2362 Н.
Составляющие этой нагрузки:
Н.Реакции опор:
В плоскости XZ –
Н,
Н.
Проверка:
В плоскости YZ –
Н,
Н.
Проверка:
Суммарные реакции:
Н,
Н.
Выбираем подшипники по более нагруженной опоре 4.
Шариковые радиальные подшипники № 308 средней серии:
d = 40 мм;
D = 90 мм;
В = 23 мм;
r = 2,5 мм;
С = 41 кН;
С0 = 22,4 кН.
Отношение
, этой величине соответствует 
.Отношение
> 
Н.Расчетная долговечность, млн.об:
Расчетная долговечность, ч:
ч.
9. Второй этап компоновки редуктора
Второй этап компоновки имеет целью конструктивно оформить зубчатые колеса, валы, корпус, подшипниковые узлы и подготовить данные для проверки прочности валов и некоторых других деталей.
10. Проверка прочности шпоночных соединений
Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок – по ГОСТ 23360–78.
Материал шпонок – Ст45 нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности:
.
Ведущий вал:
<
(материал полумуфт МУВП – чугун марки СЧ20).
Ведомый вал:
<
.11. Уточненный расчет валов
Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по пульсирующему.
Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности S для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями
. Прочность соблюдена при 
.Будем проводить расчет для предположительно опасных сечений каждого из валов.
Ведущий вал:
Материал вала тот же, что и для шестерни (шестерня выполнена заодно с валом), т.е. Ст45, термическая обработка – улучшение.
da1 = 59,4 мм, σВ = 780 МПа.
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба:
МПа.Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:
МПа.Сечение А-А:
Это сечение при передаче вращающего момента от электродвигателя через муфту рассчитываем на кручение. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.
Коэффициент запаса прочности:
,
где амплитуда и среднее напряжение от нулевого цикла:
.
При d = 25мм, b = 8мм, t1 = 4 мм:
принимаем
.ГОСТ 16168–78 указывает на то, чтобы конструкция редукторов предусматривала возможность восприятия радиальной консольной нагрузки, приложенной в середине посадочной части вала. Величина этой нагрузки для одноступенчатых зубчатых редукторов на быстроходном валу должна быть 2,5
при 25·103 < ТБ < 250·103 Нм.Приняв у ведущего вала длину посадочной части под муфту, равной длине полумуфт l = 50мм (муфта УВП для валов диаметром 30 мм), получили изгибающий момент в сечении А-А от консольной нагрузки
Нмм.Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
.Результирующий коэффициент запаса прочности:
получился близким к коэффициенту запаса
. Это незначительное расхождение свидетельствует о том, что консольные участки валов, рассчитанные по крутящему моменту и согласованные с расточками стандартных полумуфт, оказываются прочными, и что учет консольной нагрузки не вносит существенных изменений. Фактическое расхождение будет еще меньше, т.к. посадочная часть вала обычно бывает короче, чем длина полумуфты, что уменьшает значение изгибающего момента и нормальных напряжений.Такой большой коэффициент запаса прочности объясняется тем, что диаметр вала был увеличен при конструировании для соединения его стандартной муфтой с валом электродвигателя.
По той же причине проверять прочность в сечениях Б-Б и В-В нет необходимости.
Ведомый вал:
Материал вала – Ст45 нормализованная,
МПа.Пределы выносливости
МПа и 
МПа.Сечение А-А:
Диаметр вала в этом сечении 45 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки:
Крутящий момент Т2 = 166,1·103 Н·мм.
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости:
Н·мм.Изгибающий момент в вертикальной плоскости:
Н·мм.Суммарный изгибающий момент в сечении А-А:
Н·мм.Момент сопротивления кручению (d = 45мм, b = 14мм, t1 = 5,5мм):
Момент сопротивления изгибу:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
Амплитуда нормальных напряжений изгиба:
Среднее напряжение
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
