Определяем расчётную долговечность подшипника

,(5.9)

 

где L_n – расчётная долговечность подшипника, ч;

n – частота вращения вала, мин^-1;

Р – показатель степени, равный для роликоподшипников 3,33;

а₁ – коэффициент, учитывающий надёжность работы подшипника, а₁=1;

а₂₃ – коэффициент, учитывающий качество металла подшипника и условия эксплуатации, а₂₃=0,9;

 - требуемая долговечность подшипника, =10161,6 час.

Данный подшипник удовлетворяет требованию долговечности

Расчёт подшипников тихоходного вала

Выбор подшипников

Частота вращения вала n=22,06 мин^-1.

Диаметр посадочной поверхности вала d=45мм.

Максимально длительно действующие силы:

F_а=0,62кH,

R_Ay=1,89кH,R_By=1,89кH,

R_Ax=1,43кH,R_BX=0,05кH.

Роликовые конические подшипники лёгкой серии № 7209.

Грузоподъёмность: C_r=62,7кН, C_r0=50кН.

е=0,4.

Определяем суммарные радиальные силы в опорах

Определяем суммарные нагрузки в опорах

S_A=0,83·0,4·2,37=0,787кН

S_B=0,83·0,4·1,89=0,627кН

S₁=S_В=0,627кН

S₂=S_А=0,787кН

S₁<S₂ и F_А=620Н>S₂-S₁=160H

F_a1= S₂=787Н

F_a2= F_a1+F_A=787+160=947Н

Определяем эквивалентную нагрузку

Самым нагруженным является подшипник в опоре А, по нему и ведём расчёт.

 

Р_rA=(X·V·F_rА+Y·F_a1)·K_δ·K_t

 

V=1;K_δ = 1,4;K_t = 1

F_a2/V·F_rА=947/1·2370=0,4=е=0,4

X=1;Y=0

Р_rВ=(1·1·2,37+0·0,787)·1,4·1=3,32кН.

Определяем расчётную долговечность подшипника

,

 

где L_n – расчётная долговечность подшипника, ч;

n – частота вращения вала, мин^-1;

Р – показатель степени, равный для роликоподшипников 3,33;

а₁ – коэффициент, учитывающий надёжность работы подшипника, а₁=1;

а₂₃ – коэффициент, учитывающий качество металла подшипника и условия эксплуатации, а₂₃=0,9;

 - требуемая долговечность подшипника, =10161,6 ч.

Данный подшипник удовлетворяет требованию долговечности.

 

Расчёт шпоночных соединений

Расчёт шпоночного соединения на входном валу

Для передачи крутящего момента Т=15Н·м на вал d=22мм применяем призматическую шпонку по ГОСТ 24071-80

b=6мм;

h=6мм;

t₁=3,5мм;

l=45мм.

Проверяем шпоночное соединение на смятие:

 

,

 

где Т – вращающий момент, Н∙м;

 l – рабочая длинна шпонки, мм;

 к = 0,4h – глубина врезания шпонки в ступицу, мм;

=80…120 Мпа;

к=0,4∙6=2,4мм

Условие смятия соблюдается.

Расчёт шпоночного соединения на выходном валу

Для передачи крутящего момента Т=381Н·м выходного вала d=40мм применяем призматическую шпонку по ГОСТ 24071-80

b=12мм;

h=8мм;

t₁=5мм;

l=50мм.

Проверяем шпоночное соединение на смятие:

 

,

 

где Т – вращающий момент, Н∙м;

 l – рабочая длинна шпонки, мм;

 к = 0,4h – глубина врезания шпонки в ступицу, мм;

=80…120 Мпа;

к=0,4∙8=3,2мм

Условие смятия соблюдается.

 

Расчёт шпоночного соединения, сконструированного в месте соединения червячного колеса с валом

Для передачи крутящего момента Т=381Н·м выходного вала d=52мм применяем призматическую шпонку по ГОСТ 24071-80

b=16мм;

h=10мм;

t₁=6мм;

l=45мм.

Проверяем шпоночное соединение на смятие:

 

,

 

где Т – вращающий момент, Н∙м;

l – рабочая длинна шпонки, мм;

к = 0,4h – глубина врезания шпонки в ступицу, мм;

=80…120 Мпа;

к=0,4∙10=4мм

Условие смятия соблюдается.

 

Подбор муфты

Для соединения вала электродвигателя с входным валом редуктора применяем муфту упругую со звёздочкой, а на выходном конце тихоходного вала ставим цепную муфту.

Размеры муфты подбираем по справочнику исходя из известных нам расчётных моментов и диаметров валов, на которые устанавливаются муфты.

Муфты подбираются по расчётному моменту:

 

Т_р=Т_н∙к≤[Т],

 

где к – коэффициент динамичности

 к=1,25…1,5 – для ленточных транспортеров

Т_рI=15,12∙1,3=19,7Н∙м≤[Т]=

Т_рII=380,96∙1,3=495,2Н∙м≤[Т]=