Курсовая работа (т): Привод ленточного конвейера

6.3 Расчет тихоходного вала

F_t2=5874.9 Н; F_r2=2174.6Н; F_a2=1085.6 Н; F_М=3820 Н

l_M =0.122 м; l₁=0.062 м; d₄=0.2593 м

1. Вертикальная плоскость

а) определяем опорные реакции, Н

;

;

б) проверка:

в) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси X

M_A=0;

M_C(лев)=R_Ay∙l₁=47.7·0.062=2.95 Н·м

M_C(прав)=R_Ay∙l₁-F_a2·d/2=47.7·0.062-1085.6·(0.2593/2)=-137.8 Н·м

M_B=0 Н·м

. Горизонтальная плоскость

а) определяем опорные реакции

;

;;

б) проверка

в) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y

M_A=0;

M_С=-R_Ax·l₁=-6695.8·0.062=-415.1 Н·м

M_B=-R_Ax·(l₁+l₁)+F_t2·l₁=-6695.8·(0.062+0.062)+5874.9·0.062=-466 Н·м

M_D=0

. Строим эпюру крутящих моментов

M_z=708,6 Н·м

. Суммарные радиальные реакции

. Суммарные изгибающие моменты

;

7. Расчет подшипников

.1 Быстроходный вал

Подшипник 308 (d=40 мм; D=90 мм; C_r=42000 Н C_or=22400 Н)

Нагружение подшипников

а)  e=0.22 X=1, Y=2.1 табл. 9,2 с. 143 /2/

б)

в)

Для A R_EA=(VR_A+YF_a) K_Т∙K_б=(1∙1603.6+2.1·420.1)∙1.3∙1=3231.5 Н

Для B R_EB=VR_BK_Т∙K_б=1∙2150,7∙1.3∙1=2795,9 Н

K_б=1.3 по таблице 9.4 /1/ (Кратковременные перегрузки до 125% от расчетной нагрузки)

Грузоподъемность

Долговечность

Подшипник подходит

7.2 Промежуточный вал

Подшипник 308 (d=40 мм; D=90 мм; C_r=42000 Н C_or=22400 Н)

Нагружение подшипников

а)  e=0.22 X=1, Y=1.99. табл. 9,2 с. 143 /2/

б)

в)

Для A R_EA=(VR_A+YF_a) K_Т∙K_б=(1∙1298.6+1.99·665.5)∙1.3∙1=3409.8 Н

Для B R_EB=VR_BK_Т∙K_б=1∙4437,1∙1.3∙1=5768,2 Н

K_б=1.3 по таблице 7.4 /1/ (Кратковременные перегрузки до 125% от расчетной нагрузки)

Грузоподъемность

Долговечность

Подшипник подходит

7.3 Тихоходный вал

Подшипник 212 (d=60 мм; D=110 мм; C_r=43600 Н C_or=25000 Н)

Нагружение подшипников

а)  e=0.19 X=1, Y=1.8 табл. 9,2 стр. 143 /2/

б)

в)

Для A R_EA=VR_AK_бK_Т=1∙6696∙1.4∙1=9374.4 Н

Для B R_EB=(VR_B+YF_a) K_Т∙K_б=(1∙5145.5+2·1085.6)∙1.4∙1=10243.4 Н

K_б=1.4 по таблице 7.4 /2/ (Кратковременные перегрузки до 125% от расчетной нагрузки)

Грузоподъемность

Долговечность

8. Проверка валов на прочность

.1 Проверочный расчет быстроходного вала

Материал вала: Сталь 45 (у_-1=380 Н/мм² t_-1=216,6 Н/мм²) d=40 мм;

а) нормальные напряжения

б) касательные напряжения

в) коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений

K_у и K_ф - эффективные коэффициенты концентрации напряжений

K_d - коэффициент влияния абсолютного размера поперечного сечения

по таблице 11.2 [2] выбираем

;

K_F - коэффициент влияния шероховатости по таблице 11.4 [2] K_F=1.30

K_F - коэффициент влияния шероховатости по таблице 11.4 [2] K_F=1.30

г) предел выносливости в расчетном сечении вала

д) коэффициент запаса прочности

е) общий коэффициент запаса прочности

Запас прочности вала s=4,1, что в приделах рекомендуемого интервала, поэтому диаметр вала не уменьшаем.

8.2 Проверочный расчет промежуточного вала

Материал вала: Сталь 45 (у_-1=380 Н/мм² t_-1=216,6 Н/мм²) d=52 мм;

а) нормальные напряжения

б) касательные напряжения

в) коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений

K_у и K_ф - эффективные коэффициенты концентрации напряжений

K_d - коэффициент влияния абсолютного размера поперечного сечения

по таблице 11.2 [2] выбираем K_у=2.15 K_ф=2.05

по таблице 11.3 [2] выбираем K_d=0.85 для (K_у)_D; K_d=0.73 для (K_ф)_D

K_F - коэффициент влияния шероховатости по таблице 11.4 [2] K_F=1.30

г) предел выносливости в расчетном сечении вала

д) коэффициент запаса прочности

е) общий коэффициент запаса прочности

Запас прочности вала s=3,89, что в приделах рекомендуемого интервала поэтому диаметр вала не уменьшаем.

8.3 Проверочный расчет тихоходного вала

Материал вала: Сталь 45 (у_-1=380 Н/мм² t_-1=216,6 Н/мм²) d=70 мм;

а) нормальные напряжения

б) касательные напряжения

в) коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений

K_у и K_ф - эффективные коэффициенты концентрации напряжений

K_d - коэффициент влияния абсолютного размера поперечного сечения

по таблице 11.2 [2] выбираем K_у=1.7 K_ф=2

по таблице 11.3 [2] выбираем K_d=0.75 для (K_у)_D; K_d=0.67 для (K_ф)_D

K_F - коэффициент влияния шероховатости по таблице 11.4 [2] K_F=1.30

г) предел выносливости в расчетном сечении вала

д) коэффициент запаса прочности

е) общий коэффициент запаса прочности

Материал вала: Сталь 45 (у_-1=380 Н/мм² ф_-1=216,6 Н/мм²) d=60 мм;

а) нормальные напряжения

б) касательные напряжения

в) коэффициент концентрирования нормальных и касательных напряжений

K_у и K_ф - эффективные коэффициенты концентрации напряжений

K_d - коэффициент влияния абсолютного размера поперечного сечения

По таблице 11.2 [2] (посадка с натягом) выбираем ;

K_F - коэффициент влияния шероховатости по таблице 11.4 [2] K_F=1.30

г) предел выносливости в расчетном сечении вала

д) коэффициент запаса прочности

е) общий коэффициент запаса прочности

Запас прочности вала s=3,03, что в приделах рекомендуемого интервала поэтому диаметр вала не уменьшаем.

9. Расчет шпонок

.1 Соединение колеса на тихоходном валу и вала

Шпонка 22x14x70 (ГОСТ 23360-78) d=80 мм

l_р=l-b=70-22=48

9.2 Соединение колеса на промежуточном валу

Шпонка 14x9x40 (ГОСТ 23360-78) d=45 мм

l_р=l-b=40-14=26

9.3 Соединение муфты и тихоходного вала

Шпонка 18x11x70 (ГОСТ 23360-78) d=63

l_р=l-b=70-18=52

9.4 Соединение шкива и быстроходного вала

Шпонка 8x7x30 (ГОСТ 23360-78) d=28

l_р=l-b=30-8=22

10. Конструирование редуктора

10.1 Уплотнение подшипниковых узлов

Уплотнения подшипниковых узлов предупреждают утечку масла и защищают подшипник от проникновения в него пыли, грязи, паров кислот и других вредных веществ, вызывающих быстрый износ и коррозию подшипников.

В манжетных уплотнениях в качестве уплотняющего элемента используется маслостойкая резина, прижимаемая пружиной к валу. Уплотнения этого типа обладают малым коэффициентом трения, создают хорошую герметичность и обладают способностью компенсировать износ.

.2 Конструирование корпуса и крышки

Корпусные конструкции с целью снижения массы, как правило, выполняются тонкостенными. Увеличения их прочности и жесткости целесообразней добиваться не утолщением составляющих элементов, а рациональным расположением материала и применением усиливающих ребер, перегородок (диафрагм), приливов (бобышек) и т.п.

Корпуса и крышки редукторов имеют довольно сложную форму и обычно отливаются из чугуна СЧ 12-28 или СЧ 15-32.

Взаимное положение основания корпуса и крышки фиксируют двумя коническими штифтами, устанавливаемыми до расточки гнезд под подшипники; основание и крышку корпуса соединяют болтами. Прокладки в месте разъема не ставят, так как при этом может нарушиться посадка подшипника в корпусе. Для предупреждения вытекания масла место разъема герметизируют. В верхней части редуктора делают смотровое окно, закрываемое крышкой, для осмотра зацепления и заливки масла. В том случае, если в редукторе выделяется большое количество тепла, для предотвращения повышения давления внутри корпуса и просачивания воздуха вместе с маслом наружу через уплотнения в крышке смотрового люка устанавливают отдушину.

В нижней части корпуса делается отверстие с резьбой для спуска отработанного масла и промывки редуктора. Отверстие закрывается пробкой с прокладкой из маслостойкой резины или кожи.

На фланце крышки устанавливают два отжимных болта для облегчения отделения крышки от корпуса при разборке редуктора.

.3 Выбор смазки

Картерная смазка осуществляется окунанием зубчатых колес в масляную ванну, причем во избежание значительных потерь на размешивание масла при больших окружных скоростях зубчатые колеса погружаются не более чем на высоту зуба.