Проектирование привода цепного транспортера (стр. 4 из 4)

τ_а = τ_к /2 = М_вых / 2 · 0,2d₄³ = 900 · 10^3/0,4 · 60³ = 10,4 МПа

К_σ / К_dσ = 3,8 табл.10.13 [2] ; К_τ / К_dτ = 2,2 табл.10.13 [2] ;

K_Fσ = K_Fτ = 1 табл.10.8 [2] ; K_V = 1 табл.10.9 [2].

K_σД = (К_σ / К_dσ + 1/К_Fσ- 1) · 1/K_V = (3,8 + 1 - 1) · 1 = 3,8

K_τД = (К_τ / К_dτ + 1/К_Fτ- 1) · 1/K_V = (2,2 + 1 - 1) · 1 = 2,2

σ_-1Д = σ_-1/K_σД = 360/3,8 = 94,7 МПа

τ_-1Д = τ _{- 1/}K_τД = 200/2,2 = 91 МПа

S_σ = σ_-1Д / σ_а = 94,7/34,7 = 2,7; S_τ = τ _{- 1Д} / τ _а = 91/10,4 = 8,4

S = S_σS_τ /

= 2,7 · 8,4/ = 2,6 > [S] = 2,5

Прочность вала обеспечена.

Выбор типа подшипника.

Осевые нагрузки отсутствуют, поэтому берем радиальные шарикоподшипники №212, С = 52 кН, С₀ = 31 кН, d×D×B = 60×110×22

Q_L = R_L' K_δK_T = 12806 · 1,3 · 1 = 16648 H

Ресурс подшипника:

L_h = a₂₃ (C / Q_L) ^m (10^6/60n_вых) = 0,8 · (52/16,648) ³ · (10^6/60 · 27) = 1,5 · 10⁴ч

1,5 · 10⁴ч < [t] = 2,5 · 10⁴ч

Так как L_h < [t] возьмем роликовые подшипники №2312; С = 151 кН;

d×D×B = 60×130×31, тогда:

L_h = 0,7 · (151/16,648) ^3,3 · (10^6/60 · 27) = 6,2 · 10⁴ ч > [t] = 2,5 · 10⁴ ч

Подшипник подходит.

Смазка.

Смазка зубчатых зацеплений осуществляется окунанием одного из зубчатых колес в масло на полную высоту зуба.

Вязкость масла по табл.11.1 [2]:

V₁ = 3,1 м/с - V_40° = 27 мм²/с, V₂ = 1,15 м/с - V_40° = 33 мм²/с

V₃ = 0,45 м/с - V_40° = 35 мм²/с, V_40°ср = 31 мм²/с

По таблице 11.2 [2] принимаем масло индустриальное И-Г-А-32, у которого

V_40°C = 29-35 мм²/с. Подшипники смазываются тем же маслом, что и зацепления за счет разбрызгивания масла и образования масляного тумана.

Проверка прочности шпоночных соединений.

Напряжение смятия:

σ_см = 2М / d (l- b) (h- t₁) < [σ] _см = 120 МПа

Вал электродвигателя Ø28 мм, шпонка 7 × 7 × 28, t₁ = 4 мм.

σ_см = 2 · 20 · 10^3/28 · (28 - 7) (7 - 4) = 22,6 МПа < [σ] _см

Промежуточный вал (третий) Ø45 мм, шпонка 14 × 9 × 40, t₁ = 5,5 мм.

σ_см = 2 · 250 · 10^3/45 · (40 - 14) (9 - 5,5) = 103 МПа < [σ] _см

Промежуточный вал (второй) Ø35 мм, шпонка 10 × 8 × 32, t₁ = 5 мм.

σ_см = 2 · 76 · 10^3/35 · (32 - 10) (8 - 5) = 65,8 МПа < [σ] _см

Ведомый вал Ø56 мм, шпонка 16 × 10 × 70, t₁ = 6 мм.

σ_см = 2 · 930 · 10^3/56 · (70 - 16) (10 - 6) = 118,3 МПа < [σ] _см

Ведомый вал Ø65 мм, шпонка 18 × 11 × 70, t₁ = 7 мм.

σ_см = 2 · 930 · 10^3/65 · (70 - 18) (11 - 7) = 116 МПа < [σ] _см

Приводной вал Ø65 мм, шпонка 18 × 11 × 70, t₁ = 7 мм.

σ_см = 2 · 900 · 10^3/65 · (70 - 18) (11 - 7) = 109,2 МПа < [σ] _см

Выбор муфт.

При проектировании компенсирующе-предохранительной муфты, за основу возьмем упругую втулочно-пальцевую муфту:

Муфта 1000-56-1-У3 ГОСТ 21424-93.

[М] = 1000 Н · м, D × L = 220 × 226.

В нашем случае: М₄ = 930 Н · м

Наличие упругих втулок позволяет скомпенсировать неточность расположения в пространстве ведомого вала и приводного вала. Доработаем данную муфту, заменив ее крепление на приводном валу со шпонки на штифт. Штифт рассчитаем таким образом, чтобы при превышении максимально допустимого передаваемого момента его срезало. Таким образом, штифт будет служить для ограничения передаваемого момента и предохранения частей механизма от поломок при перегрузках, превышающих расчетные. [2]

Наибольший номинальный вращающий момент, передаваемый муфтой: М_ном = 930 Н · м

Расчетный вращающий момент М срабатывания муфты:

М = 1,25М_ном = 1,25 · 930 = 1162,5 Н · м

Радиус расположения поверхности среза: R = 28 мм

Материал предохранительного штифта:

Сталь 30 ГОСТ 1050-88, σ_в = 490 МПа

Коэффициент пропорциональности между пределами прочности на срез и на разрыв: К = 0,68

Расчетный предел прочности на срез штифта:

τ_ср = К · σ_в = 0,68 · 490 = 333,2 МПа

Диаметр предохранительного штифта:

d =

= = 0,0045 м, d = 4,5 мм

Предельный вращающий момент (проверочный расчет):

М = πd²r τ_ср /4 = 3,14 · 0,0045² · 0,028 · 333,2 · 10^6/4 = 1162,5 Н · м

Список использованной литературы

1. С.А. Чернавский и др. - Курсовое проектирование деталей машин,

2. Москва, "Машиностроение", 1988 г.

3. П.Ф. Дунаев, С.П. Леликов - Конструирование узлов и деталей машин,

4. Москва, "Высшая школа", 1998 г.

5. М.Н. Иванов - Детали машин, Москва, "Высшая школа", 1998 г.

6. А.Е. Шейнблит - Курсовое проектирование деталей машин,

7. Калининград, "Янтарный сказ", 2002 г.