Проектирование привода шнеков-смесителей для подачи флюса при беспрерывной сварке в механосборочном (стр. 6 из 8)
.5. Проектирование валов
5.1 Проектный расчёт вала
Этот расчёт выполняется для предварительного определения диаметра вала. Диаметр расчётного сечения вала определяем по формуле:
,где
– допускаемое напряжение кручения, 
. 
; 
; 
; 
.По ГОСТ 6639-69 принимаем:
(с учетом соединения с электродвигателем); 
; 
; 
. Соответствует ранее принятым значениям диаметров валов.5.2 Определение нагрузок, действующих на вал
Основными нагрузками, действующими на вал, являются усилия в зубчатых зацеплениях, а также крутящие моменты. Определим силы, действующие в передачах.
Косозубая цилиндрическая передача: - окружная сила:
; 
Рисунок 4 – Схема приложения сил к промежуточному валу со стороны зубчатых передач
- радиальная сила:
;- осевая сила:
.
Рисунок 5 - Расчетная схема и эпюры изгибающих моментов
Найдём реакции опор в вертикальной плоскости:
Найдём реакции опор в горизонтальной плоскости
Суммарные моменты:
Суммарные реакции:
5.3 Приближенный расчёт вала
Первое опасное сечение принято под шестерней, так как там концентратор напряжения– шпоночный паз.
Второе опасное сечение принято на галтельном переходе к буртику от посадочного участка под колесом, концентратор напряжения –галтель.
Эквивалентные напряжения:
< 
. 
Напряжения для материала вала – стали 45:
Так как условия выполняются, то можно считать, что прочность вала достаточная.
5.4 Проверочный расчет на усталостное сопротивление
Материал вала – сталь 45, термообработка – улучшение.
Полные коэффициенты запаса сопротивления усталости:
5.5 Выбор и расчёт шпонок
Из известных способов соединения деталей с валом наиболее распространённый способ соединения – это соединение с помощью врезных призматических шпонок. Размеры поперечного сечения шпонки выбирают в зависимости от диаметра вала.
Рисунок 6 – Шпоночное соединение
Длина шпонки l на (5…10) мм меньше длины ступицы lст, рабочая длина шпонки
Выберем стандартные шпонки и их размеры приведем в таблице.
Произведем проверочный расчет шпонок.
Таблица 2 – Выбор призматических шпонок
 |  |  |  |  |  | lст,мм | lр, мм | σсм, МПа |
| 48 | 14 | 9 | 5,5 | 3,8 | 63 | - | 49 | 21 |
| 90 | 25 | 14 | 9 | 5,4 | 90 | 120 | 75 | 95 |
| 160 | 40 | 22 | 13 | 9,4 | 180 | 200 | 140 | 101,5 |
| 160 | 36 | 20 | 12 | 8,4 | 160 | 200 | 124 | 148 |
Выбранная шпонка проверяется на смятие:
,где
– момент передаваемый шпонкой; 
– диаметр вала; 
– высота шпонки; 
– рабочая длина шпонки; 
– допускаемое напряжение смятия.Принимаем
выбираем по [3, табл. 10, с. 24]. 
.Применяем шпонки призматические по ГОСТ 23360-78.
6. Проектирование узлов подшипников качения
6.1 Выбор подшипников качения
При выборе подшипников качения исходят из конкретных условий эксплуатации редуктора.
Для вала 1 принимаем: шарикоподшипник радиально-упорный – 310,
подшипник роликовый радиально-упорный – 7310.
Для вала 2 принимаемподшипники роликовые радиально-упорные – 7317.
Для вала 3 принимаемподшипники роликовые радиально-упорные – 7230.
Для вала 4 принимаемподшипники шариковые радиальные – 228.
Таблица 3 – Характеристики подшипников
| № вала | Обознач.подшип. |  |  |  | Т, мм |  |  |
| 1 | 7310 | 50 | 110 | 29 | 29,5 | 96000 | 79200 |
| 1 | 310 | 50 | 110 | 27 | - | 48800 | 36700 |
| 2 | 7317 | 85 | 180 | 41 | 44,5 | 221000 | 195000 |
| 3 | 7230 | 150 | 270 | 45 | 49 | 330000 | 300000 |
| 4 | 230 | 150 | 270 | 45 | - | 149000 | 153000 |
6.2 Расчёт подшипников качения
Для выбранного подшипника качения 7230 определим по каталогу величины динамической С и статической грузоподъёмности Со, а также пользуясь эскизом нагружения опор вала определим долговечность подшипника
Определим приведённую нагрузку на подшипник:
,где
– радиальная нагрузка на подшипник; 
– коэффициенты приведения, 
[4, табл.12, с. 135]; 
– коэффициент кольца, 
; 
– коэффициент безопасности, 
;