Расчет привода конвейера (окружное усилие на барабане - 13 кН, окружная скорость - 0,6 м/с), страница 5

Размер	Типоразмер редуктора К -	Размер	Типоразмер редуктора К -
L	768	d1	45
L1	460	d2	70
L2	280	d11	М30*2
B	538	d21	М48*3
B1	390	l1	110
B2	320	l2	140
A	400	l11	82
A1	260	l12	105
H	420	t1	23,45
H1	212	t2	36,4
h	30	B1	12
d	24	b2	18

Cхема редуктора приведена на рисунке

  
5. Расчёт валов на прочность

5.1 Выбор материала

Выбираем для изготовления валов Ст 45 с пределом прочности σ_в = 590 МПа (таблица 1.1 [6])

5.2 Определение допускаемого напряжения изгиба и кручения на изгиб

 

где         σ_-1 – предел выносливости, σ_-1 = (0,40…0,45) ∙ σ_в, принимаем σ_-1 = 0,4 ∙ 590 = 236 МПа;

[n] – коэффициент запаса прочности, [n] = 2,0;

К_б – коэффициент концентрации напряжений, К_б = 2,5;

на кручение

     

5.3 Выполнение эскизной компоновки редуктора

На эскизной компоновке  

К = b₁/2 + b/2 + 10, где         b₁ – ширина подшипника, b₁= 40 мм;

b – ширина зубчатого венца, b = 80 мм;

К = 40/2 + 80/2 + 10 = 70 мм;

l₁ =  принимаем  l₁ = 105мм;

l₂ = принимаем l₂ = 90 мм;

l = d_ae1 + 2 ∙ C + 40

где         С = 10 мм;

l = 121,2 + 2 ∙ 10 + 40 = 181,2 мм;

f = b/2 + C + 20 = 80/2 + 10 + 20 = 70 мм;

δ = 0,05 ∙ Re +1 = 0,05 ∙ 246 +1 = 13,3 мм;                σ₁ = 0,9 ∙ δ = 0,9 ∙ 13,3 = 11,97 мм;

5.4 Построение системы сил, действующих на вал редуктора в зацеплении вал редуктора в зацеплении

Исходные данные:

F_t1 = 11737 Н;

F_r1 = 4188,9 Н;

F_a1 = 818,8 Н;

d_m1 = 98,9 Н;

F_n =  2104,9 Н;

n₁ = 137,8 мин^-1

Т₁ = 116,5 Н∙м           

5.5 Построение расчётной схемы сил, действующих в вертикальной плоскости

Построение приведем на рисунке

5.6 Определение реакций на опорах от сил в вертикальной плоскости

Рассмотрим вал как балку лежащую на двух опорах ∑Ма = 0 - FВв ∙ l1 + Ft1 ∙ (l1 + K) = 0 FВв ∙ l1 = Ft1 ∙ (l1 + K) FВв =  ∑Мв = 0 Ft1 ∙ K – Fав ∙ l1 = 0 Fав ∙ l1 = Ft1 ∙ K Fав = Проверка: ∑Y = 0 Fав – FВв + Ft1 = 0 7824,67 – 19561,67 + 11737 = 0 Проверка верна 5.7 Определение изгибающих моментов от сил, действующих в вертикальной плоскости в сечении 2 - 2 Мв2 = 0 в сечении 3 – 3 Мв3 = Ft1 ∙ K = 11737 ∙ 70 = 821590 H∙мм По найденным значениям построим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости 5.8 Построение расчётной схемы сил, действующих в горизонтальной плоскости Определяем реакции на опорах от сил, действующих в горизонтальной плоскости ∑Ма = 0 - Fn ∙ l2 – FВг ∙ l1 + Fr1 ∙ (l1 + K) – Fa1 ∙ dm1/2 = 0 FВг = ∑Мв = 0 Fr1 ∙ K – Fa1 ∙ dm1/2 + FАг ∙ l1 – Fn ∙ (l1 + K) = 0 FАг =

Проверка:

∑Y = 0  F_n – F_Аг – F_Вг + F_r1 = 0     2104,9 – 1101,18 – 4791,68 + 4188,9 = 0

0 = 0 Верно

5.9 Определение изгибающих моментов от сил, действующих в горизонтальной плоскости в сечении 1 – 1

М_Г1 = 0

в сечении 2 – 2  (слева)

М_Г2 = F_n ∙ l₂ = 2104,9 ∙ 90 = 189441 Н∙мм в сечении 3 – 3  (слева)

М_Г3 = F_n ∙ (l₂ + l₁) – F_Aг ∙ l₁ = 2104,9 ∙ (90 + 105) – 865,01 ∙ 105 = 319629,45 Н∙мм в сечении 4 – 4  (справа)

М_Г4 = - F_a1∙ d_m1/2 = -818,8 ∙ 98,9/2 = -40489,66 Н∙мм

По найденным значениям строим эпюру изгибающих моментов в горизонтальной плоскости

5.10 Строим эпюру крутящих моментов