Привод цепного конвейера 4 (стр. 6 из 8)

Определение суммарных реакций

Суммарная реакция определяется по теореме Пифагора аналогично:

Для первой опоры:

Для второй опоры:

Так как опоры не что иное, как подшипники, то данные силы

и будут для них радиальной нагрузкой.

Построение эпюр

На рисунке 2.5.4 показаны эпюры изгибающих моментов относительно осей Y и X, а также эпюра крутящих моментов:

Рисунок 2.5.4

Рассмотрение третьего вала редуктора

Выбор расчетной схемы

Выбранная расчетная схема приведена на рисунке 2.5.5.

Муфта жесткая, поэтому она будет являться дополнительной опорой.

Рисунок 2.5.5

Размеры, указанные на схеме просчитаны, исходя из конструктивных размеров валов.

Определение реакций опор

Реакции опор в плоскости ZOХ:

Реакции опор в плоскости ZOУ:

Определение суммарных реакций

Суммарная реакция определяется по теореме Пифагора аналогично:

Для первой опоры:

Для второй опоры:

Для третьей опоры:

Так как опоры не что иное, как подшипники, то данные силы

и будут для них радиальной нагрузкой.

Построение эпюр

На рисунке 2.5.6 показаны эпюры изгибающих моментов относительно осей Y и X, а также эпюра крутящих моментов:

Рисунок 2.5.6

2.6 Подбор подшипников

Рассмотрение первого вала редуктора

Для вала назначаются радиальные подшипники исходя из условий работы.

Обозначение: Подшипник 308 ГОСТ 8338-75.

Из справочника [4] находится допускаемый коэффициент грузоподъемности:

[C] = 41000 Н.

Второй подшипник нагружен больше, поэтому производится его проверка.

Эквивалентная нагрузка для радиального подшипника

(2.6.1)

где К_К – коэффициент, учитывающий, какое кольцо вращается. Так как вращается внутреннее кольцо, то К_К = 1;

– коэффициент, учитывающий характер нагрузки, нагрузка спокойная и = 1;

– температурный коэффициент, при режиме работы до 100˚ = 1;

=

Тогда условная нагрузка:

Коэффициент грузоподъемности

(2.6.2)

где n – частота вращения данного вала, n = 727.5 об/мин;

L – задано техническим заданием, L = 20000 ч.

Тогда:

Проверка условия годности подшипника

Должно выполняться:

C ≤ [C], (2.6.3)

тогда, так как

< 41000 , то условие выполняется, подшипник годен.

Рассмотрение второго вала редуктора

Для вала назначаются радиальные подшипники исходя из условий работы.

Обозначение: Подшипник 311 ГОСТ 8338-75.

Из справочника [4] находится допускаемый коэффициент грузоподъемности:

[C] = 71500

.

Первый подшипник нагружен больше, поэтому производится его проверка.

Условная нагрузка

По формуле (2.6.1), принимаются такие же коэффициенты, и ведется аналогичный расчет:

=

Тогда условная нагрузка:

Коэффициент грузоподъемности

По формуле (2.6.2):

где частота вращения данного вала, n = 159.2 об/мин;

L – задано техническим заданием, L = 20000 ч.

Тогда:

Проверка условия годности подшипника

Так как

< 71500 , то условие годности выполняется, подшипник годен.

Рассмотрение третьего вала редуктора

Для вала назначаются радиальные подшипники исходя из условий работы.

Обозначение: Подшипник 316 ГОСТ 8338-75.

Из справочника [4] находится допускаемый коэффициент грузоподъемности:

[C] =

.

Второй подшипник нагружен больше, поэтому производится его проверка.

Условная нагрузка

По формуле (2.6.1), принимаются такие же коэффициенты, и ведется аналогичный расчет:

=

Тогда условная нагрузка:

Коэффициент грузоподъемности

По формуле (2.6.2):

где частота вращения данного вала, n = 39.83 об/мин;

L – Задано техническим заданием, L = 20000 ч.

Тогда:

Проверка условия годности подшипника

Так как

< 121000 , то условие годности выполняется, подшипник годен.

2.7 Расчет шпоночных соединений

Практика показывает, что опасным является смятие шпонок, поэтому расчеты производятся на смятие.

Должно выполняться условие, что:

σ_см ≤ [σ_см], (2.7.1)

где σ_см – напряжения, вызывающие смятие;

[σ_см] – допускаемое напряжение на смятие, по справочнику [4] для низкоуглеродистых сталей может достигать [σ_см] = 150

при спокойной нагрузке.

Рассмотрение шпонки на выходном валу редуктора

Обычно для шпонок принимают материалы, которые деформируются лучше, чем разрушаются, например низкоуглеродистые стали. Этим уменьшается износ скрепляемых деталей. В таких случаях возможно смятие шпонок. Расчет производится на напряжения смятия.

Для первого вала выбрана шпонка:

12х8x70 ГОСТ 23360–78.

Общая формула:

(2.7.2)

где данного вала F_t =

Н,

А_см – площадь смятия, определяется по размерам шпонки по ГОСТ 23360–78,

А_см = (0.94h – t₁)(l – b), (2.7.3)

А_см = (0.94· 8 – 5)(70 – 12) = 146.14 мм².

Тогда по формуле (119):

Так как

< [σ_см], то шпонка проходит расчет.

Для второго вала выбрана шпонка:

16х10x56 ГОСТ 23360–78.

где данного вала F_t =

Н,