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

Сечение	Источник концентрации
	Шпонка	28		2,15	0	59.06
	Канавка	35		2	71709.52	59.06
	Шпонка	42		2,15	8912.24	59.06
	Канавка	35		2	7110.94	59.06

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.

BELT_VEE	Проектный расчет клиноременной передачи
Исходные данные
Наименование параметра		Ведущий шкив	Ведомый шкив
Предварительное передаточное отношение		2.8
Предварительное межцентровое расстояние, мм		400
Передаваемая мощность, кВт		4
Частота вращения ведущего шкива, об/мин		1500
Коэффициент динамической нагрузки и режима работы		1.1
Тип ремня		кордшнуровой
Определяемые параметры
Диаметр шкива, мм		71.000	200.000
Действительное передаточное отношение		2.845
Действительное межцентровое расстояние, мм		407.000
Обозначение ремня		УО ТУ 38-40534-75
Длина ремня, мм		1250.000
Количество ремней		5
Окружная скорость, м/с		5.576	5.521
Угол профиля канавок шкива
Наружный диаметр шкива, мм		76.000	205.00
Глубина канавок шкива, мм		12.000	12.000
Ширина канавок по наружному диаметру шкива, мм		10.000	10.000
Расстояние между канавками шкива, мм		12.000	12.000
Расстояние от торца шкива до середины крайней канавки, мм		8.000	8.000
Ширина шкива, мм		64.000	64.000
Расчет на выносливость
Расчет напряжения, МПа		3.056
Допускаемые напряжения, МПа		3.714
Коэффициент запаса		1.216

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