Сепаратор винтовой. Работа гидромеханических классификаторов. Реечный классификатор. Чашевый классификатор, страница 5

Принимаем предварительный коэффициент нагрузки К=1,5 т.к. колёса расположены не на краях валов и поэтому валы могут испытывать изгибающий момент.

Передаточное число

По , допускаемому контактному напряжению для материала колеса , и К=1,5 для прямозубых колёс находим межосевое расстояние а=1350мм  и округляем его по ГОСТУ 2185-66 принимаем а=1400мм.

Принимаем модуль по соотношению:

m= (0.010.02)a=28

Принимаем по ГОСТу9563-60

m=28

Суммарное число зубьев:

Число зубьев шестерни:

принимаем =26

Число зубьев колеса:

Фактическое передаточное число:

Основные размеры шестерни и колеса:

Проверяем соблюдение условия:

Ширина колеса:

Ширина шестерни может быть равна ширине колеса или

Принимаем ширину шестерни =150мм

Окружная скорость:

По (2,табл.10.8) принимаем 9-ю степень точности.

Уточняем коэффициент нагрузки. По (2,табл.10.11) в зависимости от  и 9-ой степени точности для не симметричного расположения   зубчатого колеса находим

По формуле подсчитаем:

По (2,табл.10.9) для скорости 1,07мм при твердости до НВ200 для 9-ой степени точности находим

Коэффициент нагрузки:

Проверяем расчётные контактные напряжения по формуле:

Проверка прочности зубьев на изгиб:

а) проводим сравнительную оценку прочности на изгиб зубьев шестерни и колеса, для чего находим произведения

Следует проверить на изгиб зубья шестерни, так как её прочность ниже, чем прочность зубьев колеса.

б) находим момент на шестерне:

в) расчетные напряжения изгиба в опасном сечении зуба шестерни:

, следовательно, прочность на изгиб обеспечена.

Расчёт промежуточного вала, с помощью которого передаётся крутящий           момент от редуктора к прямозубой цилиндрической передаче.

Расчетная схема промежуточного вала

Рассчитанные ранее исходные данные:

передаваемый момент,

Материал вала Ст45 нормализованная,

Диаметр делительной окружности шестерни

Угол наклона зубьев

На вал действует не уравновешивающая составляющая усилия, передаваемого муфтой .

Для начала определим усилия, действующие в зацеплении:

- окружное

- радиальное

- осевое

Неуравновешенная составляющая усилия, передаваемого муфтой:

Расстояние между опорами:

где   =150мм

W=84мм

Расстояние между муфтой и левым подшипником:

Определим опорные реакции в вертикальной плоскости:

Изгибающие моменты в вертикальной плоскости:

Опорные реакции в горизонтальной плоскости:

Изгибающие моменты в горизонтальной плоскости:

Суммарный изгибающий момент в наиболее нагруженном сечении:

Эквивалентный момент по 3-й теории прочности:

Диаметр вала под шестерней:

, учитывая ослабление сечения шпоночной           канавкой, увеличиваем расчётный диаметр приблизительно на 10% и принимаем окончательно по ГОСТу 6636-69 диаметр под шестерней d=110мм.

Пределы выносливости стали 45 при изгибе  

при кручении , .

Нормальные напряжения для сечения под шестерней:

, где

Касательные напряжения от нулевого цикла для сечения под шестерней:

, где .

Эффективные коэффициенты концентрации напряжении (шпоночная канавка) для стали 45 с пределом прочности не менее :

Масштабные факторы для вала d=110мм:

Коэффициенты, учитывающие влияние постоянной составляющей цикла для среднеуглеродистых сталей:

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

Общий коэффициент запаса прочности:

Таким образом, и прочность, и жесткость обеспечены.

2.4. Подбор подшипников

Выбираем по ГОСТ 22428-88 роликовые радиальные двухрядные сферические подшипники с параметрами: d=100мм, D= 215мм, В = 73мм. Подшипник 3620 (средняя широкая серия).

Рис.  Роликоподшипник радиальный сферический двухрядный

Определим эквивалентную динамическую нагрузку по формуле:

P = (X-V-R)K₁ -K₂, где

V= 1 - коэффициент вращения (2, стр. 246)

X = 1 -коэффициент радиальной нагрузки (2, стр. 241)

R = 580Н-радиальная нагрузка,

К₁ = 1,2 - коэффициент, учитывающий динамичность внешней нагрузки,

К₂=1-коэффициент, учитывающий влияние температуры подшипникового узла

Номинальная долговечность подшипника в миллионах оборотов:

, где р = 3 - степенной показатель,

С = 460кH - динамическая грузоподъёмность,