Смекни!
smekni.com

Детали машин 3 (стр. 3 из 3)

- ширина подшипника В = 29 мм;

- координата фаски r = 3 мм;

- динамическая радиальная грузоподъёмность Cr = 51,0 кН;

- статическая радиальная грузоподъёмность C0r = 24,0 кН.

Рисунок 7 – Эскиз подшипника.

На этом этапе подбирается корпус подшипника, крышки подшипника и манжетные уплотнения.

Корпус подшипника выбирается по диаметру наружного кольца подшипника.

Рис.4. Корпус подшипника.

Корпус подшипника УМ 100. ГОСТ 13218.3-80, размеры, мм

D D1 d d1 d2 d3 A B B1 L L1 l H H1 h r r1
90 120 11 17 8 22 180 40 48 230 135 142 139.5 74 24 85 12.5

Крышки подшипника выбирается по диаметру вала.

Крышка подшипника торцевая с манжетным уплотнением

МН 100*65 ГОСТ 13219.5-81


Рис.5. Крышка подшипника торцевая с манжетным уплотнением.

D dвала d D1 D2 d1 d2 B b H h h1 h2 r r1
100 55 66 120 90 11 20 135 13.6 21 5 7 9 85 12.5

Крышка подшипника торцевая глухая низкая ГН 100 ГОСТ 13219.2-81

Рис.6. Крышка подшипника торцевая глухая низкая.

D D1 D2 B d d1 n H h h1 h2 l s r r1
90 120 90 135 11 20 4 16 5 7 4 10 6 85 12

4.3. Проверочный расчет вала на статическую прочность

по эквивалентному моменту

Окружная сила действующая на барабан со стороны ремня задана в техническом задании:

Ft = 1150 Н

Сила натяжения ремня на ненагруженной стороне равна:

S2 = 0,25.Ft =0,25.1150 =287,5 Н

Сила натяжения на нагруженной стороне равна:

S1 = Ft + S2 = 1150 + 287,5 = 1437,5 Н

Общая сила, действующая на барабан со стороны ремня:

Q = S1 + S2 = 287,5 + 1437,5 = 1725 Н

Из уравнения моментов найдем силы FA и FВ :

Так как схема нагружения симметричная то FA = FВ = 862,5 Н.

В нашем случае на вал действуют сила натяжения ремня Q и крутящий момент Т, тогда формула для определения эквивалентного момента примет вид:

Из расчетной схемы (Рисунок 8) видно, что опасным сечением является сечение D, так как в этом сечении одновременно приложены максимальные крутящий и изгибающие моменты.

ТD = 638,94 Нм

МD = 0,111.862,5 = 291,38 Нм

Тогда:

Максимальное эквивалентное напряжение равно:

где dDДиаметр вала в сечении D,мм.

Тогда:


Рисунок 8 – Расчетная схема вала исполнительного органа


Допускаемое напряжение [σ], МПа:

где Kр – коэффициент режима работы, Kр = 1,8;

и] – допускаемое напряжение изгиба, МПа.

где σТ – предел текучести материала (Сталь 40Х), σТ = 640 МПа;

[n] – коэффициент запаса, [n] = 2.

Тогда:

25,57 МПа ≤ 177,78 МПа, – условие выполняется.

4.4. Проверочный расчет подшипников на долговечность

Fr = FA = FВ = 2625 Н;

Х – коэффициент радиальной нагрузки, Х = 1;

е – коэффициент осевого нагружения, е = 0,19;

Определим эквивалентную динамическую нагрузку:


Pr = VXFrKБKТ,

где V – коэффициент внутреннего кольца, V = 1;

КТ – температурный коэффициент, КТ = 1;

КБ – коэффициент безопасности, КБ = 1,3.

Pr = 1.1.2625.1,3.1 = 3412,5 Н.

Определяем по уровню надёжности и условиям применения расчётный ресурс подшипника:

где a1 – коэффициент долговечности, a1 = 1;

a23 – коэффициент, учитывающий влияние на долговечность особых свойств материала, a23 = 0,3;

Сравниваем с требуемым ресурсом

= 9500, ч:

Условие выполняется, следовательно подшипник 1212 – годен.

4.5. Проверочный расчет шпоночного соединения

4.5.1. Проверочный расчет шпонки вала под муфту:

Условие работоспособности шпонки вала:

где Т – передаваемый момент, Т = 638.94Нм;

d – диаметр вала, d = 45 мм;

lр – рабочая длина шпонки, мм:

lр = l – b = 70 – 14 = 56 мм;

k – глубина врезания шпонки, мм:

k = h – t1 = 9 – 5,5 = 3,5 мм.

см] –допускаемое напряжение смятия, [σсм]<180 МПа.

144,5 МПа < 180 МПа

условие выполняется.

4.5.2. Проверочный расчет шпонки вала в месте соединения вала с барабаном:

Условие работоспособности шпонки вала:

где Т – передаваемый момент, Т = 638.94Нм;

d – диаметр вала, d = 60 мм;

lр – рабочая длина шпонки, мм:

lр = l – b = 100 – 18 = 82 мм;

k – глубина врезания шпонки, мм:

k = h – t1 = 11 – 7 = 4 мм.

см] –допускаемое напряжение смятия, [σсм]<180 МПа.

64,9 МПа < 180 МПа – условие выполняется.

Шпоночное соединение показано на рисунке 6.


Список использованных источников

1. Устиновсий Е.П., Шевцов Ю.А., Яшков Ю.К., Уланов А.Г. Многовариантное проектирование зубчатых цилиндрических, конических и червячных передач с применением ЭВМ: Учебное пособие к курсовому проектировании по деталям машин. – Челябинск: ЧГТУ, 1992.

2. Справочник конструктора - машиностроителя: В 3 т. – 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И. Н. Жестковой. – М.: Машиностроение, 2001.

3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. конструирование узлов и деталей машин: Ученое пособие для техн. спец. вузов. – 6-е изд., исп. – М.: Высш. шк., 2000. – 477с., ил.

4. Ряховский О.А., Иванов С.С. Справочник по муфтам. – Л.: Политехника, 1991. – 384 с.: ил.

5. Сохрин П.П., Устиновский Е.П., Шевцов Ю.А. Техническая документация по курсовому проектировании по деталям машин и ПТМ: Ученое пособие. – Челябинск: Ид. ЮУрГУ, 2001. – 67 с.

6. Чурюкин В.А., Яшков Ю.К. Обозначение конструкторской документации: Ученое пособие. – Челябинск: ЧГТУ, 1986. – 61 с.

7. Сохрин П.П., Кулешов В.В. Проектирование валов: Учебное пособие. Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2000. – 94 с.

8. Сохрин П.П. Проектирование ременных передач: Ученое пособие: Челябинск: ЧГТУ, 1997. – 94 с.