Проектирование привода перегружателя, страница 5

K_Т=1,0- температурный коэффициент (при t<100⁰C){4}.

При выполнении условия  принимается X=1,0 и Y=0{1}.

  P=(VR_AX+YF_xA)K_БK_Т=(1,0*2590*10)*1,1*1,0=2850

Эквивалентная нагрузка на подшипник B:

P=(VR_BX+YF_xB)K_БK_Т,

где V=1,0-коэффициент вращения{4};

K_Б=1,1-коэффициент безопасности{4};

K_Т=1,0- температурный коэффициент (при t<100⁰C){4}.

При выполнении условия  принимается X=1,0 и Y=0{4}.

   X=1и Y=0{4}.

P=(VR_ВX+YF_xВ)K_БK_Т=(1,0*11395*1,0+0)*1,1=12590 Н

Расчетная долговечность подшипника В (в часах):

часов.

Так как расчетная долговечность больше требуемой, то подшипники пригодны для заданных условий работы.

9 Ориентировочное определение диаметров тихоходного вала

Диаметр вала под подшипниками определяем из расчета на чистое кручение:

,

где15…25 Н/мм² – допускаемое напряжение кручения{2}.

По ГОСТ 6636-69 принимаем d_3п=85,0 мм{1}.

Принимаем диаметр под зубчатым колесом равным d_з.к=90,0мм,

Предварительно принимаем на тихоходном валу шарикоподшипники радиально-упорные  однорядные №46217 с d=130,0мм, D=150,0мм, B=28,0мм, С=94400 H{1}.

10 Расчет выходного вала на статическую прочность

Расчетная схема вала:

F_хк=20380 Н,  F_хц=3375H, F_рц=6450H, F_tц=17600 H d_к=457,17 мм

Расчетная схема вала в координатах XOZ:

Проверка: = -915-6450+7365=0

    Расчетная схема вала в координатах ZOY:

Проверка: =  17600+14060-20385-11275=0

Изгибающие моменты для плоскости XOZ:

Изгибающие моменты для плоскости ZOY

Определение максимального изгибающего момента:

Эпюра изгибающего момента достигла максимума в сечении под колесом,  опасное сечение - переходной участок вала d_о.с=85мм.

Эпюра изгибающих моментов:

Определение расчетного запаса статической прочности

,

где -допускаемый запас статической прочности.

Материал вала Сталь 45 {1, Табл.10.1}:

Эквивалентное напряжение:

,

где -расчетное изгибное напряжение,

- расчетное напряжение кручения.

Диаметр вала в опасном сечении: d_о.с=60,0мм.

 Момент сопротивления в опасном сечении:

;

Расчетное изгибное напряжение:

где = 2  (по диаграмме нагружения).

Момент сопротивления при кручении:

Расчетное напряжение кручения:

Площадь опесного сечения.

Напряжение сжатия в опасном сечении.

Эквивалентное напряжение:

.

Расчетный запас статической прочности:

>2,5.

Статическая прочность вала обеспечена.

  Расчет промежуточного вала на выносливость

Расчетный коэффициент запаса прочности:

,

где -коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям{4}:

,

,

где -амплитуды напряжений цикла,

-средние напряжения цикла.

;

.

Коэффициенты концентрации напряжений для данного сечения:

{2},

{2}.

,

.

Определение общего запаса выносливости:

Общий запас выносливости обеспечен.

5.1 Выбор шлицевых соединений

В соответствии со СТ СЭВ 188-75 по диаметру вала и крутящему моменту  в соединении колеса Z₂ выходного вала прямобочное шлицевое соединение легкой серии  ,  .

Расчет шлицевого соединения на прочность по критерию смятия.

,

где - рабочая длина шлицов;

средний условный диаметр шлицов;

 рабочая высота зуба;

К_Н – коэффициент неравномерности распределения нагрузки.

.

, следовательно, условие прочности выполнено.

X Подбор подшипников для промежуточного и тихоходного валов

и проверка их на долговечность

X.1 Подбор подшипников для промежуточного вала

и проверка их на долговечность

На выходном валу установлены шарикоподшипники радиально-упорные 46217 ГОСТ 831-75, С=94400 H{1}.

Определяем расчетную радиальную нагрузку на подшипник A:

Определяем расчетную радиальную нагрузку на подшипник B:

F_x=1000 Н –осевая сила на шестерне, воспринимающаяся подшипником B.

Требуемый ресурс работы подшипников L_h=7008ч.

 Осевая составляющая от радиальных нагрузок:

S_A=е*R_A=0,68*11312=7692 Н

S_В=е*R_В=0,68*15872=10793 Н

где е – коэффициент осевого нагружения [1].

F_xA=S_A =7692 H,

F_xB=S_B=S_В+F_x=10793-3375=7418 Н

Эквивалентная нагрузка на подшипник A:

P=(VR_AX+YF_xA)K_БK_Т,

где V=1,0-коэффициент вращения{4};

K_Б=1,1-коэффициент безопасности{4};

K_Т=1,0- температурный коэффициент (при t<100⁰C){4}.

При выполнении условия  принимается X=1,0 и Y=0{1}.

  P=(VR_AX+YF_xA)K_БK_Т=(1,0*11392)*1,1*1,0=12531

Эквивалентная нагрузка на подшипник B:

P=(VR_BX+YF_xB)K_БK_Т,

где V=1,0-коэффициент вращения{4};

K_Б=1,1-коэффициент безопасности{4};

K_Т=1,0- температурный коэффициент (при t<100⁰C){4}.

При выполнении условия  принимается X=1,0 и Y=0{4}.

   X=1и Y=0{4}.

P=(VR_ВX+YF_xВ)K_БK_Т=(1,0*15872*1,0+0)*1,1=17460 Н

Расчетная долговечность подшипника В (в часах):

часов.

Так как расчетная долговечность больше требуемой, то подшипники пригодны для заданных условий работы.

XI Выбор муфт

Муфту, соединяющую выходной вал редуктора и входной конец вала конической передачи выбираем в зависимости от выходного диаметра вала

Принимаем:   Муфта упругая втулочно-пальцевая 2000-65-I.2-УЗ ГОСТ 21424-75.

Должно выполняться условие:

,

где [T_кр]=2000 Hм – номинальный крутящий момент{1};

T_р=,

где  k-коэффицинт режима работы, для привода цепного конвейера к=1,8{4},

T₃=1020Hм -крутящий момент на выходном валу.

T_р=1,8*3660=6588 Нм.

XII Определение толщины стенки стенок редуктора

Принимаем по ГОСТ 6636-69 d=10,0 мм.

XIII Выбор болтов

XIII.1 Выбор болтов для крепления крышки редуктора к корпусу

Принимаем диаметр болтов мм.

XIII.2 Выбор болтов для крепления корпуса редуктора к раме

Принимаем диаметр болтов мм.

XV Выбор сорта масла

Принимаем индустриальное масло И-Т-Д-100.

Глубина погружения в масляную ванну деталей червячной пары{3}:

             (1)

Из соотношений (1) следует, что червяк должен быть погружен в ванну не менее, чем на h_м=14 мм.

Объем масляной ванны принимает такой, чтобы на  1кВт передаваемой мощности приходилось 0,35….0,7 литра масла{3}.

Способ смазки – картерный непроточный (окунанием) выбираем с учетом величины окружной скорости и условий теплоотдачи{3}.

Список использованной литературы

1)  Чернавский С.В. ,,Проектирование механических передач”;

2)   Длоугий В.В. ,,Приводы машин.Справочник”;

3)    Решетова В.А.,,Атлас конструкций. Детали машин”;

4)    Кудрявцев В.Н. ,,Курсовое проектирование деталей машин”.