Кинематический и силовой расчет привода
Угловая скорость приводного барабана:
[pic]
Где V - скорость ленты транспортёра; D-диаметр приводного барабана.
[pic]
Передаточное число всей передачи
[pic] Где [pic]-число оборотов двигателя и выходного барабана,[pic]
[pic]
Передаточное число редуктора принимается [pic]
Редуктор червячный, число заходов червяка [pic]
Коэффициент полезного действия [pic]
Передаточное число ременной передачи [pic]
Выходная мощность [pic] где V-окружная
скорость,[pic]
[pic]
Исходя из этих данных, выбирается тип двигателя:
112МВ8/700 диаметр вала 32 мм мощность 3 кВт число оборотов 700 [pic] высота оси вала 112 мм
Проектный расчет валов
Крутящие моменты на валах: ведущем [pic] Н*м ведомом [pic] Н*м
[pic] [pic] [pic]=[pic]
[pic]
диаметр ведущего вала (червяка):[pic] - округляется до 32мм (в
соответствии с валом двигателя и муфтой)
диаметр ведомого вала (червячного колеса):
[pic] округляется до 52мм
Диаметры валов:
Ведущий вал под полумуфту
32мм посадочное под правый подшипник
35мм посадочное под левый подшипник
30мм
Ведомый вал под шкив передачи
52мм посадочные под подшипники
55мм посадочное под червячное колесо
60мм
Подбор муфт /7,с.135/
Тип-муфта упругая втулочно-пальцевая МУВП-32
[pic] [pic] [pic]=[pic] Н*м
Максимальный момент 235,4 Н*м
Максимальная угловая скорость 66,67[pic]
Внутренние диаметры: под вал двигателя [pic] под вал редуктора [pic]
Расчёт сил, действующих на валы
1) Окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке:
[pic]
Угол трения при скорости скольжения /1,с. 235,табл. 11.2/[i]
[pic]
[pic][pic] [1,стр 233]
2) Окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе; с учётом угла трения:
[pic]
3) Радиальные силы, раздвигающие червяк и колесо:
[pic]
4) Консольные силы:
[pic]
[pic]
Где F1 - давление на вал и опору редуктора зубчатоременной передачей; [pic]-
начальное натяжение зубчатого ремня (См. распечатку «расчёт
зубчатоременной передачи»)
Составление расчётной схемы валов
Ведущий вал
Схема-рис 1,а;эпюра крутящего момента - рис 1,б
Вертикальная плоскость схема-рис 1,в
[pic] [pic]
[pic] [pic]
Горизонтальная плоскость схема-рис 1,в
[pic] [pic]
[pic] [pic]
Суммарные реакции опор
[pic]
[pic]
Эпюры моментов изображены: в вертикальной плоскости рис 1г в горизонтальной плоскости рис 1е
Суммарный изгибающий момент в опасном сечении
[pic]
Эпюра суммарного изгибающего момента изображена на рис 1ж
Ведомый вал
Схема-рис 2а;эпюра крутящего момента - рис 2,б
Вертикальная плоскость-рис 2в
[pic] [pic]
[pic] [pic]
Горизонтальная плоскость рис 2в
[pic] [pic]
[pic] [pic]
Суммарные реакции опор
[pic]
[pic]
Эпюры моментов изображены: в вертикальной плоскости рис 2г в горизонтальной плоскости рис 2е
Суммарный изгибающий момент в опасном сечении
[pic]
Эпюра суммарного изгибающего момента изображена на рис 2ж
Проверочный расчёт валов на статическую прочность в опасных сечениях
Материал валов сталь 45 НВ 217 предел текучести
[pic] предел прочности
[pic] предел выносливости по нормальным напряжениям
[pic] по касательным напряжениям
[pic] модуль
[pic] закалка 840оС, вода
ведущий вал
По [pic]4-й теории прочности
[pic] [pic] /4,с. 88/
[pic] Где [pic]-пределы прочности на изгиб и растяжение, МПа
[pic] [pic]
[pic] [pic]
Где S,Wx - площадь поперечного сечения и момент сопротивления вала в
опасном сечении.
[pic]
[pic]
[pic]
ведомый вал
По 4-й теории прочности
На валу имеется шпонка сечением 16х10мм
[pic] Где [pic]-ширина и глубина паза под шпонку на валу.
[pic] [pic]
Где S-площадь сечения вала с учётом шпоночного паза.
[pic] [pic]
[pic]
[pic] [pic]
Валы условиям статической прочности удовлетворяют.
Так как максимальный изгибающий момент червячного вала совпал с местом
посадки червяка на вал, то расчёт на изгибную выносливость был проведён на
ЭВМ (см. распечатку «расчёт передачи одноступенчатого редуктора»)
.
Расчёт червячного вала на жёсткость /5,с. 162/
Приведённый момент инерции
[pic]
где [pic]-максимальный диаметр червяка
[pic]-минимальный диаметр червяка
стрела прогиба
[pic]
Условие жёсткости ведущего вала выполняется.
Расчёт ведомого вала на циклическую прочность
Коэффициент запаса прочности /1,с.324/:
[pic]
[pic]- коэффициент запаса по нормальным напряжениям:
[pic] Где
[pic]-коэффициент, характеризующий чувствительность материала асимметрии
цикла нагружения /1,с.325/.
Суммарный коэффициент, учитывающий влияние всех факторов на сопротивление
усталости при кручении:
[pic] Где
[pic]=1- коэффициент влияния шероховатости поверхности /1,с.327 табл.16.7/
[pic]=1- коэффициент упрочнения поверхности, т.к. упрочнения нет, то он
равен 1.
[pic]- коэффициент влияния абсолютных размеров сечения /1,с. 327,табл
16.6/:
[pic] [pic]
[pic]=1,9- коэффициент концентрации напряжений /1,с. 326,табл 16.5/
[pic]
[pic] /5,с. 159/- амплитуда цикла нормальных напряжений.
[pic]
[pic]- среднее напряжение цикла нормальных напряжений.
[pic]
Коэффициент запаса по нормальным напряжениям:
[pic]
[pic]- коэффициент запаса по касательным напряжениям:
[pic] Где
[pic]-коэффициент, характеризующий чувствительность материала асимметрии
цикла нагружения /1,с.325/.
Суммарный коэффициент, учитывающий влияние всех факторов на сопротивление
усталости при кручении:
[pic] Где
[pic]=1,7- эффективный коэффициент концентрации напряжений на шпоночном
участке вала /1,с.326 табл.16.5/
[pic]
[pic]- амплитуда цикла касательных напряжений /5,с. 159/.
[pic]
Коэффициент запаса по касательным напряжениям:
[pic]
Коэффициент запаса прочности:
[pic]0-посадка в натяг
Подшипник No2007111 в стакан. Система вал.
Посадка К7 /1,табл. 17.6/;/3,табл 5 на с. 213/
h8 es=+0.046 ES=+0.009 ei=0
К7
[pic]55мм
EJ=-0.021
Dнб=D+ES=55+0.009=55.009мм
Dнм=D+EJ=55-0.021=54.979мм
dнб=d+es=55+0.046=55.046мм
dнм=d+ei=55+0=55мм
TD=ES-EJ=0.009-(-0.021)=0.03мм
Td=es-ei=0.046-0=0.046мм
Nнб=dнб-Dнм=55,046-54,979=0,067мм
Nнм=dнм-Dнб=55-55,009=-0.009мм
Nнб>0; Nнм0; Nнм>0-посадка в натяг
Посадка крышки подшипника в корпус (стакан).
Посадка К7 -стакан (см. посадка подшипника в корпус) d11 -центрирующая поверхность крышки /6,с. 99,рис 11,1а/
ES=+0.009 ei=0
К7
[pic]55мм
EJ=-0.021
Dнб=D+ES=55+0.009=55.009мм es=-0.1
Dнм=D+EJ=55-0.021=54.979мм
dнб=d+es=55-0.1=54.9мм
dнм=d+ei=55-0.29=54.71мм d11
TD=ES-EJ=0.009-(-0.021)=0.03мм
Td=es-ei=-0.1-(-0.29)=0.19мм
Nнб=dнб-Dнм=54,9-54,979=-0,079мм ei=-0.29
Nнм=dнм-Dнб=54.71-55,009=-0.299мм
Nнб