Проектирование привода ленточного транспортера (мощность - 2,9 кВт, срок службы - 11 тыс.часов)

эффективный коэффициент концентраций напряжений в данном сечении;

 и амплитудные значения изгибающего и крутящего моментов;

осевой момент сопротивления.

Расчет критерия напряженности представим в виде таблицы

Момент сопротивления по изгибу

м³;

;

;

.

Значения изгибающих моментов

 ;

;

;

Определим .

МПа – предел прочности для стали 40Х.

Наиболее опасными является  сечения В-В и D-D.

Проверим вал на выносливость в опасном сечении B-B

, где       и коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям.

,

, где       и коэффициенты снижения пределов выносливости:

,

.

Здесь   и предел выносливости для материала вала при симметричном цикле изгиба и кручения, принимаем в зависимости от материала и диаметра.

МПа –для Ст. 40Х;

 МПа;       

и эффективные коэффициенты концентрации напряжений для данного сечения вала в зависимости от его формы:

[2, стр. 310].

коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, зависит от напряженного состояния и диаметра вала [2, стр. 311].

;

коэффициент влияния шероховатости поверхности.

коэффициент влияния поверхностного упрочнения , примем вид упрочнения – накатка роликом, тогда  находим в зависимости от  и .

 и коэффициенты чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений, принимаем в зависимости от материала и диаметра.

;

.    

Нормальные  и касательные  напряжения в опасных сечениях определяют по формулам:

МПа, ;

МПа,

где     и осевой и полярный момент сопротивления [2, стр. 312].

,

.

– прочность обеспечена.

7 Проектирование корпуса редуктора

Литую корпусную деталь следует по возможности выполнять одинаковой толщины. Материал корпуса – СЧ 15. Толщина стенки , отвечающая требованиям технологии литья, необходимой прочности и жесткости корпуса:

где T – вращающий момент на выходном валу, Н·м.

Принимаем толщину стенки корпуса 6 мм.

Плоскости стенок встречающиеся под прямым или тупым углом, сопрягают дугами радиусом  и .

Все отверстия для удобства сверления по возможности делаем сквозными.

Толщина стенки крышки корпуса Принимаем толщину стенки крышки корпуса 6 мм. Для уменьшения массы крышки боковые стенки выполняем наклонными.

Для точности фиксирования крышки относительно корпуса устанавливаем штифты диаметром

где d – диаметр крепежного винта.

Поверхности сопряжения корпуса и крышки для плотного их прилегания шабрят или шлифуют. При сборке узла эти поверхности для лучшего уплотнения покрывают слоем герметика. Прокладки в плоскость разъема не ставят из-за вызываемых ими искажения формы посадочных отверстий под подшипники и смещения осей отверстий с плоскости разъема.

Диаметр болта крепления редуктора к раме:

где d – диаметр болта крепления крышки и корпуса редуктора. Число z винтов принимаем в зависимости от межосевого расстояния a_wT (мм) тихоходной ступени: z = 4 при a_wT ≤ 315.

Места крепления корпуса к раме располагают на возможно большем расстоянии друг от друга, в пределах корпуса редуктора.

В данном редукторе используем картерную систему смазывания, при которой корпус является резервуаром для масла. Масло заливают через верхний люк. Так же, через люк контролируют правильность зацепления и используют его для внешнего осмотра деталей.

Толщина   и высота  стальной  крышки.

Для того, чтобы внутрь корпуса извне не засасывалась пыль, под крышку ставят уплотняющие прокладки из технической резины марки МБС, толщиной 2...3мм, привулканизированные к крышке.

Для слива масла в корпусе выполняют сливное отверстие, закрываемое пробкой.

Дно корпуса  делаем с уклоном 1,0º в сторону сливного отверстия. У самого отверстия делаем местное углубление.

Для  подъема и транспортирования крышки корпуса и редуктора в сборе применяем проушины, отлитые заодно с крышкой..

8 Конструирование крышек подшипников

Определяющим при конструировании крышки является диаметр D отверстия в корпусе под подшипник.

Толщину  стенки, диаметра d и числа z винтов крепления крышки к корпусу выбираем из таблицы [1, стр. 148

Размеры других конструктивных элементов крышки:

9 Расчет крепления агрегатов к раме

Условие не раскрытия стыка:

где A_ст – площадь сечения:

Определяем внешнюю нагрузку:

, где М_x – крутящий момент двигателя,

M_y – крутящий момент на выходном валу,

l_x – 102 мм → 0,01 м,

l_y – 76 мм → 0,07 м.

Определяем расчетный диаметр болта:

,

Болт М20

где F_P – расчетная нагрузка, ([s] = 1,52,  для стали 45 = 540 Н/мм²).

где  =0,20,3; k = 1,52; F_зат – сила затяжки:

Вывод: стык прошел проверку на смятие. Условие перекрытия стыка выполняется.

10 Проектирование рамы

Габаритные размеры B и L рамы определяем общей компоновкой машинного агрегата и округляем до нормальных размеров. Затем определяем высоту H, которая во многом определяет ее жесткость и следовательно, виброустойчивость установленных на ней взаимодействующих элементов