Проектирование привода ленточного конвейера Энергетический и (стр. 3 из 4)

мм

Согласуем вычисленное значение с величиной диаметра вала электродвигателя:

мм

Принимаем: d=25 мм, диаметр вала под подшипники

мм.

Рассчитаем промежуточный вал:

Диаметр ступени для установки на неё колеса:

,

где T_пр=88.53 Нм

мм

Принимаем d_к=34 мм. Диаметр буртика для упора колеса d_бк=40 мм. Диаметр участков для установки подшипников d_п=30 мм.

Расчёт тихоходного вала.

Назначаем материал: Сталь 45.

Термообработка: улучшение.

Из таблицы 8.8 стр. 162 находим:

МПа

МПа

Определяем диаметр выходного конца вала:

мм, где МПа

Выбираем диаметры вала:

d=40 мм – диаметр в месте посадки муфты

d_п=50 мм – диаметр в месте посадки подшипников

d_к=55 мм – диаметр в месте посадки колеса

5.2 Проверочный расчет тихоходного вала редуктора

Определяем длины вала:

c=80 мм

,

где l_ст=74 – ширина ступицы (округлена)

x=10 мм

w=60 мм – толщина крышки

Получаем:

l=74+2*10+60=154 мм

Составляем расчётную схему.

Определяем силу в месте посадки муфты:

Н

Определяем силы в зацеплении:

Н

Н

Н

Строим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости. Сначала определим реакции опор (составим сумму моментов относительно опоры А):

Н

Для определения реакции в опоре A составим сумму сил на вертикальную ось:

Н

Строим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости.

Рассмотрим горизонтальную плоскость.

Запишем сумму моментов относительно опоры А:

Н

Запишем сумму сил на вертикальную ось:

Н

Строим эпюру изгибающих моментов в горизонтальной плоскости.

Строим эпюру суммарных изгибающих моментов.

Строим эпюру крутящих моментов.

Опасным сечением будет, сечение I-I под шестерней. Проверим статическую прочность вала в этом сечении.

Мпа

Крутящий момент: T=347.2МПа

Напряжение изгиба:

МПа

Напряжение кручения:

МПа

Определяем эквивалентное напряжение:

МПа

Условия прочности выполняются.

Определим пределы выносливости:

МПа

МПа

Определим запасы на сопротивление усталости по формулам (15.3, с.299, [2]):

где

и - амплитуды переменных составляющих

и - амплитуда постоянных составляющих

и - масштабные коэффициенты

и - эффектные коэффициенты концентрации напряжений

По графику 15.5, с. 301, [2], кривая 2 находим

=0.72

По графику 15.6, с. 301, [2], кривая 1 находим

=1 МПа

По таблице 15.1, с. 300, [2] получаем

=1,7 МПа и =1.4 МПа

Принимаем

; МПа

МПа

МПа

МПа

По формуле 15.3, с.299, [2] определим суммарный коэффициент запаса:

Проверяем жёсткость вала. Для определение прогиба используем таблицу 15.2, с. 303, [2]. Средний диаметр принимаем равным d_к=55 мм.

,

мм⁴

Прогиб в вертикальной плоскости от силы F_r:

мм

Прогиб в горизонтальной плоскости от сил F_t и F_M:

мм

Определяем суммарный прогиб:

мм

Определяем допускаемый прогиб (с.302, [1]):

мм

Вал отвечает необходимым условиям жёсткости.

6. Выбор подшипников качения

6.1 Проверочный расчет подшипников качения тихоходного вала

Необходимо подобрать подшипники для вала тихоходного редуктора используя следующие данные: диаметр в месте посадки подшипника d=50 мм, L=10416 ч.

Определяем реакции опор:

; H

; H

Учитывая сравнительно небольшую осевую силу Fa=494,2Н, назначаем конические подшипники лёгкой серии, условное обозначение 7210, для которых по таблице 16.9 из [3] С=56000 Н, Cо=40000 Н, e=0,37.

С- паспортная динамическая грузоподъемность, Со- паспортная статическая грузоподъемность.

Выполняем проверочный расчет. Определяем осевую составляющую нагрузки по формуле 16.38 из [2]:

,

S1=0.83*0.37*4269.24=1309.85 Н

S2=0,83*0,37*5351,41=1643,42 Н

Принимаем

=1643,42 Н и по формуле (16.36[2]) находим осевую нагрузку :

Н

Условие не раздвижения коле соблюдается

Н

Определяем эквивалентную нагрузку по формуле 16.29 из [2]:

,

где по рекомендации имеем V=1; по таблице 16.5[2] при

находим X1=1, Y1=0 и при , X1=1, Y1=0, по рекомендации к формуле (16.29[2]) находим Kт=1, Ks=1,3.

Ks- эффективный коэффициент концентрации напряжений при изгибе, Kт - эффективный коэффициент концентрации напряжений при кручении.