Разработка привода, состоящего из конического редуктора и открытой клиноременной передачи, страница 4

,

Н,

,

Н,

6.  Для схемы нагружения вала в горизонтальной плоскости ZAY определяем реакции опор:

,

,

,

,

Проверка:

-389,75+1948,8-1559=0

7.  Определяем изгибающие моменты по нагруженным участкам вала в вертикальной плоскости ZAY:

,

Н,

,

Н,

8.  Определяем величины суммарных изгибающих моментов в сечениях вала:

,

,

9.  Опасное сечение находится под колесом. Определяем эквивалентный момент в этом сечении:

,

10.  Уточняем диаметр вала в опасном сечении под колесом, принимая допускаемое напряжение при изгибе :

,

Расчет показал, что ранее выбранный диаметр вала необходимо уменьшить до ,выбираем новые подшипники легкой серии.

Таблица 6

d,мм

D,мм

T

B

C, кН

Y

e

 кН

max

min

7210

50

90

22,0

21,5

21

17

56,0

1,60

0,37

40,0

8.  Уточненный расчет выходного вала на усталостную прочность

1.  Опасное сечение под колесом. Определяем моменты:

,

,

2.  Амплитудное значение нормальных напряжений:

,

3.  Среднее значение нормальных напряжений принимаем равным нулю: ,

4.  Амплитудное и среднее значение касательных напряжений:

,

где  – крутящий момент на выходном валу,

5.  Т.к. опасное сечение находится под подшипником, то концентраторами напряжений являются посадка к6 и переходная галтель. При посадке к6, временном сопротивлении  разрыву  и диаметре  выбираем:

,

где ,  - коэффициенты, учитывающие влияние поперечных размеров вала, ,  - эффективные коэффициенты концентрации напряжения при изгибе и кручении,

6.  Галтель переходная. Принимаем ,

    

Выбираем наибольшее значение отношения:

7.  Определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

,

8.  Условие прочности:

,

где  – рекомендуемый коэффициент запаса прочности,

,

Условие прочности выполняется, т.к. 4>3,0.

9.   Выбор муфты

Муфта – устройство, служащее для соединения двух валов и передачи крутящего момента от одного вала другому. В данном случае момент передается от вала электродвигателя выходному валу редуктора.

Выбираем муфту по расчетному крутящему моменту:

,

где К – коэффициент динамичности нагрузки привода, К=1,5…2,0.

Выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую (ГОСТ 21425-93):

Расчетный крутящий момент Т=2000 Нм,

Угловая скорость ,

Отверстия  dk2= 48 мм.

Габаритные размеры м.

10. Расчет шпоночных соединений

10.1.  Шпоночное соединение на входном валу (шпонка на конце вала под шкивом):

Соответствующая длина шпонки: ,

Диаметр вала под шпонкой: ,

Крутящий момент на валу под шпонкой: ,

По диаметру вала под шпонкой выбираем геометрические параметры шпонки:

Таблица 7

Размеры сечений шпонки, мм

Глубина паза, мм

b

h

вала 

во втулке

10

8

5

3,3

Рабочая длина шпонки ,

Условие прочности на смятие:

 ,

где  - допускаемое напряжение смятия, ,  - напряжение смятия,

,

Условие прочности на смятие выполняется, т.к. 56,14 МПа<150 МПа.

10.2. Шпоночное соединение на входном валу (под шестерней):

,

Соответствующая длина шпонки: ,

Диаметр вала под шпонкой: ,

Крутящий момент на валу под шпонкой: ,

По диаметру вала под шпонкой выбираем геометрические параметры шпонки:                                                                 Таблица 8

Размеры сечений шпонки, мм

Глубина паза, мм

b

h

вала 

во втулке

10

8

5

3,3

Рабочая длина шпонки ,

Условие прочности на смятие:

 ,

где  - допускаемое напряжение смятия, ,  -напряжение смятия,