Расстояние от оси червяка до дна картера y2≈(2…2.5)d111=90…112.5
Примем y2= 110 мм
Ориентировочно назначаем конические роликоподшипники ср. серии
При d111=45 : D =100 мм :T наиб=27.5мм (7309)
При d211=55 : D =120 мм :T наиб=23 мм (7211)
ГОСТ 333-71
Толщина крышки подшипника с манжетным уплотнением
X1=
8700 Н; Fr2 =3167 H; Fa2 = 1106 H.
Усилие от цепи конвейера:
РМ2 = 6500 Н
Вертикальная плоскость:
(6,14)
Ft2 * a - Bx* l - Рн2(l+c)= 0 (6,15)
Bx=
,
Н (6,16)
Bx=
H
(6,17)
Ft2b + Ax*l – Рн2 * с = 0 (6,18)
,
Н (6,19)
Н
Горизонтальная плоскость:
(6,20)
By* l + Fr2 * a - Fa2 *
=
0 (6,21)
By=
,
Н (6,22)
By=
H
(6,23)
Fr2*b
– Fa2 * - Ay*l =
0 (6,24)
,
Н (6,25)
Н
Определим суммарные реакции:
A
= 
, Н (6,26)
A
= 
, Н
B
= 
,
Н (6,27)
B
= 
, Н
Согласно курса «Сопротивление материалов» проводим расчет эпюр изгибающих моментов в характерных точках вала.
7. Выбор подшипников.
Ведущий вал.
Выбираем шарикоподшипники радиальные однорядные № 208 (ГОСТ 8338-75) легкой серии
Промежуточный вал.
Выбираем шарикоподшипники радиально-упорные однорядные №46310 (ГОСТ 831-75) средней серии.
Выходной вал
При расчете валов были определены реакции: А = 12487Н; В = 10604Н; N1 = 1106 Н. Принимаем предварительно диаметр шейки вала под подшипником d = 75мм; D = 130 мм; nв = 6 об/мин.
Примем температурный коэффициент Кт = 1,4.
Осевая нагрузка N1 =1106 Н действует на правую опору. Для нее определим отношение:
(7.1)
Выбираем шарикоподшипники радиально-упорные №46314 по (ГОСТ 831-80) для которых С = 100 кН, Со = 87 кН.
Величина отношения:
(7.2)
Соответствует е = 0,19
Осевые реакции от радиальных нагрузок:
левой опоры:
S1 = e * A = 0.19 * 12487 = 2373 H (7,3)
правой опоры:
S2 = e * B = 0.19 * 10604 = 2015 H (7,4)
Из табл 8.45 [4]: Fa1 = S2 = 2015 H
Fa2 = S1 + N1 =2373 +1106 = 3479 (7,5)
Проверка соотношения:
(7,6)
следовательно Х = 1,Y = 0 табл. 8.41 [2].
Приведенная нагрузка:
P1 = XVA * KT * Kб = 1 * 1 * 12487 * 1,4 * 1 = 17482 Н (7,7)
Для второй опоры
(7,8)
По табл. 8.41 [2] Х = 0,45, Y = 1,28
Приведенная нагрузка:
P2 = (XVA + YFa1)* KT * Kб = (0,45*10604+1,28*3479)*1*1,4=12915 Н (7,7)
Так как Р1 > Р2 , то проверяем долговечность подшипника по наиболее нагруженной опоре А.
час, (7,8)
Что больше заданного.
8. Уточненный расчет выходного вала.
Материал вала Сталь 45 нормализованная, ГОСТ 1050-70. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки.
Коэффициент концентрации:
Кб = 1,6 – коэффициент концентрации нормальных напряжений табл. 8,5 (3);
Кτ = 1,5 – коэффициент концентрации касательных напряжений табл. 8,5 (3);
Еσ = 0,76 – масштабный фактор нормальных напряжений;
Еτ = 0,67 – касательных напряжений;
ψσ = 0,2; ψτ = 0,1;
Изгибающий момент: Ми = 1018*103 Н*мм.
Крутящий момент: Мкр = 1305*103 Н*мм.
Момент сопротивления кручению при d = 80 мм, b = 24 мм, t1 = 7 мм
,мм3
(10,1)
мм3
Момент сопротивления изгибу:
,мм
(10,2)
мм3
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
, Н/мм2
(10,3)
, Н/мм2
Амплитуда нормальных напряжений изгиба:
Н/мм2
(10,4)
Среднее – напряжение цикла σm = 0.
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
(10,5)
Суммарный коэффициент запаса прочности:
,
(10,6)
n > [n], 4,6 > 1,2
Условие прочности выполнено.
11. Проверка прочности шпонок.
Материал шпонок Сталь 45 ГОСТ 8789-80 с временным сопротивлением разрыву σвр = 590 Н/мм2.
Проверка производится на напряжения смятия боковых поверхностей шпонок.
Напряжения смятия определяем по формуле:
(11,1)
где: Т – передаваемый вращающий момент; Н/мм2
d – диаметр вала; мм
h – высота шпонки; мм
t1 – глубина шпоночного паза; мм
b – ширина шпонки; мм
[σ]см = 100 МПа – при постоянной нагрузке.
[σ]см = 75 МПа – при значительном контакте.
[σ]см = 60 МПа – при ударной нагрузке.
|
Валы |
Диаметры валов, d, мм |
Глубина шпоночного паза, К1, мм |
Размер шпонки b x h x l, мм |
Мкр , Н*мм |
σсм , Н/мм2 |
|
Ведущий |
25 |
3,5 |
6х6х45 |
14,7*103 |
12,6 |
|
Промежуточный |
40 |
5,0 |
12х8х45 |
55,3*103 |
27,9 |
|
Ведомый |
65 |
7,5 |
20х12х80 |
1305*103 |
51,5 |
Список использованной литературы.
1. Курсовое проектирование деталей машин. Иванов М. Н., М.: Высшая школа, 1981
2. Курсовое проектирование деталей машин. Чернавский С. А.
3. Курсовое проектирование деталей машин: учебное пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов. Чернавский С. А., чернин И. М., М.: Машиностроение, 1988
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.