Проектирование привода вала ленточного конвейера (стр. 3 из 6)
Для соединения электродвигателя с редуктором выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую (МУВП), так как такие муфты из-за сравнительно небольшой толщины втулок обладают малой податливостью и применяются в основном для компенсации несоосности валов в небольших пределах.
А для соединения тихоходного вала редуктора и приводного вала конвейера используем муфту цепную, потому, что такие муфты обладают большей компенсирующей способностью. По диаметру конца приводного вала конвейера dк = 55 мм находим по табличным данным необходимую нам муфту (см. Табл.11,6 [4,367]). Принимаем муфту МЦ – 55.
Зарисовываем эскиз выбранной муфты с указанием ее основных характеристик:
| Обозначение муфты | Номинальный крутящий момент Т, Н * м | Максимальная частота вращения n, об/мин |
| МЦ - 55 | 1000 | 800 |
| Размеры, мм | ||||||||||
| d | D | l | c | De | D1 | D2 | dd | d1 | d2 | d3 |
| 55 | 210 | 85 | 1,8 | 163,53 | 90 | 110 | 147,21 | 72 | M8 | M10 |
| l1 | l2 | l3 | l4 | b | B | A | A1 | S | h | Поперечное смещение |
| 120 | 82 | 65 | 15 | 9 | 150 | 144 | 106 | 4 | 15 | 1,2 |
| Цепь втулочно-роликовая однородная | ||||
| Диаметр ролика, мм | Расстояние между пластинами, мм | Шаг t, мм | Разруш. нагрузки, кг | Количество звеньев z |
| 22 | 23,15 | 38,1 | 7000 | 12 |
II. Конструирование и расчет исполнительного механизма
Проектирование приводного вала конвейера состоит из двух частей. На первом этапе проводится разработка эскизного проекта. При эскизном проектировании определяют расположение отдельных деталей, расстояния между ними, определяют ориентировочные размеры отдельных ступеней вала, выбирают тип подшипников и схему их установки. Определение предварительных размеров производят на основании определенных рекомендаций, типовых конструкций и по конкретным условиям работы вала.
На втором этапе, после того, как в целом определены размеры вала, проводятся его расчеты на статическую прочность, на сопротивление усталости, на жесткость и на отсутствие резонанса, назначается материал вала. Эти расчеты проводятся на основании полученных при конструировании размеров вала и нагрузок, действующих на вал во время работы.
2.1 Составление схемы определения опорных точек и предварительных размеров
Вал служит той основной деталью, с помощью которой вращающий момент передается от одной детали к другой. Конструкция нашего приводного вала будет состоять из нескольких ступеней.
Образование ступеней на валу связано с необходимостью закрепления деталей на валу. В нашем случае на валу будут крепиться:
- полумуфта;
- пара подшипников качения;
- один тяговый барабан.
1 – середина конца вала;
2 – середина левого подшипника;
3 – середина левой ступицы барабана;
4 – середина правой ступицы барабана;
5 – середина правого подшипника.
Величину l1 принимаем равной 100 мм. Размеры l2 = l4, которые определяем по формуле:
l2 = l4 = l1 + Вб/4 (18)
где Вб – длина барабана
Отсюда:
l2 = l4 = 100 + 900/4 = 325 мм.
Размер l3 находим по формуле:
l3 = Вб/2 (19)
Тогда:
l3 = 900/2 = 450 мм.
2.1.1 Определение длины и диаметра конца вала
Длина конца вала зависит от диаметра конца вала. Так как вал соединяется с редуктором с помощью муфты, то следует принимать диаметр конца вала равным диаметру конца тихоходного вала редуктора, который уже рассчитан на заданную нагрузку. Значит диаметр конца вала будет: dк = dтих = 55 мм.
Зарисовываем эскиз выбранного конца вала с указанием его основных характеристик.
 |
| Диаметр конца вала d, мм | Длинна конца вала L, мм | Радиус канавки r, мм | Размер фаски С, мм |
| 55 | 82 | 2,5 | 2,0 |
2.1.2 Подбор шпонок
Для передачи крутящего момента с полумуфты на приводной вал, а также с вала на барабан рекомендуется использовать призматические шпонки, так как соединения с такими шпонками обеспечивают передачу наибольшего крутящего момента.
Геометрические размеры шпонок зависят от диаметра вала, в который вставляется шпонка, и определяются по ГОСТ 23360 – 78 (см. Табл.3 [1,7]).
Зарисовываем эскиз выбранной шпонки с указанием ее основных характеристик.
| Диаметр вала d, мм | Сечение шпонки,мм | Радиусы скруг ления с, мм | Глубина паза, мм | Длина l, мм | ||
| b | h | t1 | t2 | |||
| 55 | 16 | 10 | 0,4…0,6 | 6,0 | 4,3 | 70 |
2.1.3 Подбор подшипников
После определения диаметра конца вала, размеров шпонки и подбора муфт необходимо определить диаметр вала в точке 2 (см. п.2.1 данного курсового проекта) под подшипником. Он определяется из того условия, что на конце вала находится призматическая шпонка, которая устанавливается на валу по посадке с натягом и после установки не должна удаляться. При сборке и разборке узла, подшипник должен свободно одеваться и сниматься через шпонку, т.е. должно выполняться следующее условие:
dп > dк + 2(h – t1) (20)
Отсюда: dп > 55 + 2(10 – 6)
Откуда: dп > 63 мм
Диаметр вала под подшипник округляется в большую сторону и назначается ближайший больший кратный пяти. В данном случае диаметр вала под подшипник назначаем равный dп = 65 мм.
Теперь по этому диаметру подбираем по ГОСТ 28428 – 90 подшипник легкой серии шариковый радиальный двухрядный сферический. Выбор данного типа подшипника мотивируется тем, что такие подшипники допускают наибольший перекос колец подшипника (до 2,50…30). Этот перекос может возникнуть из-за недостаточной жесткости вала, малой жесткости рамы под валом и погрешностей монтажа корпусов подшипников.
Зарисовываем эскиз выбранного подшипника с указанием его основных характеристик.
B 
r  | |
 |
D  |
r  |
d
 |  |  |
| Обозначение | Внутренний диаметр d, мм | Внешний диаметр D, мм | Размер фаски r, мм | Ширина В, мм |
| 1213 | 65 | 120 | 2,5 | 23 |
Далее находим диаметр шарика подшипника 1213 по формуле:
мм (21)Откуда:
Для фиксации подшипника в осевом направлении на валу необходимо сделать буртик – уступ с диаметром большим диаметра вала под подшипник. При сборке подшипник одевается на вал до упора в буртик. Чтобы подшипник упирался в буртик торцевой плоскостью, а не фаской, необходимо выполнения условия:
dБ.П. ≥ dп + 3r (22)
где r – фаска подшипника