Строим эпюру эквивалентных моментов.

M=

М2= =261462 Н×мм

Ма=88000 Н×мм

Строим эпюры кручения и эквивалентных моментов:

Мк=870850 Н×мм

Мэкв=

Мэкв3=870850 Н×мм

Мэкв2= =875285 Н×мм

 

Таблица

Изм	Лист	№докум	Подпись	дата
Разраб.					Привод ленточного конвейера	Литера			Лист	Листов
Пров.							У		26	46
Н.контр.
Утв.

 

Мэкв1= =909253 Н×мм

Наиболее нагруженным вал является под колесом.

Определение диаметра вала в опасном сечении:

do=3

[s-1]=sст×εδ×b×KL/(Kδ×[S])

b=1,6; Кδ=1,75; εs=0,8

[s-1]=380×0,8×1,6×1/(3×1,75)=92,5 МПа

do=3 =45,6мм

Принимаем диаметр вала под зубчатым колесом d=50 мм.

dподш=3 =45,2 мм

Принимаем диаметр вала под подшипником d=45 мм.

Принимаем диаметр выходного конца вала d=40 мм

Остальные размеры вала принимаем из конструктивных соображений.

Определяем пределы выносливости стали при изгибе и кручении:

s-1=0,35×sв+(70…120)

s-1=0,35×640+100=313,5МПа

τ-1=(0,5…0,58)×s-1

 

Таблица

Изм	Лист	№докум	Подпись	дата
Разраб.					Привод ленточного конвейера	Литера			Лист	Листов
Пров.							У		27	46
Н.контр.
Утв.

 

τ-1=0,54×313,5=170МПа

Находим нормальное и касательное напряжение в опасном сечении:

sа=sи=М/W

W=π×d3/32=3,14×503/32=8942мм2

sа=909253 /8942=87,7МПа

τа=τм=Т/(2×Wк)

Wк=π×d3/16=3,14×603/16=178168мм2

τа=870850 /(178168×2)=23,8 МПа

Определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

Ss=s-1/(ks×sa/εs+ψs×sn)

Sτ=τ-1/(kτ×τa/ετ+ψτ×τm)

где: kτ и ks - эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении,

ετ и εs - коэффициенты, учитывающие снижение механических свойств металла с ростом размеров заготовок,

ψτ и ψs - коэффициенты учитывающие влияние постоянной составляющей цикла на усталость вала.

ks=1,75; kτ=1,5; εs=0,81; ετ=0,7; ψs=0,25; ψτ=0,15 [1.c.300]

Ss=313,5/(87,7×1,75/0,81+0,25×0)=2,1

Sτ=170/(1,5×23,8/0,7+23,8×0,15)=5,3

 

Таблица

Изм	Лист	№докум	Подпись	дата
Разраб.					Привод ленточного конвейера	Литера			Лист	Листов
Пров.							У		28	46
Н.контр.
Утв.

 

Определяем общий коэффициент запаса:

S=Ss×Sτ/

S=2,1×5,3/ =2,75

Назначаем квалитеты точности и шероховатость поверхностей.

Вал выполняют по следующим квалитетам точности: под муфтой h6, под уплотнением к7, под подшипником к6, под колесом h8.

Назначаем следующие шероховатости поверхностей вала Rа мкм: под муфтой 0,8; под уплотнением 0,25; под подшипником 0,8; на остальных поверхностях 6,3.

Таблица

Изм	Лист	№докум	Подпись	дата
Разраб.					Привод ленточного конвейера	Литера			Лист	Листов
Пров.							У		29	46
Н.контр.
Утв.

Подбор и расчет муфт

 

На выходном валу редуктора устанавливают, в соответствии с заданием, муфту (муфта зубчатая), которая хорошо компенсирует все возможные смещения осей валов – осевые, радиальные и угловые и применяется для передачи вращающих моментов без смягчения ударов, поэтому относится к группе жестких компенсирующих муфт.

Муфта состоит из двух закрепленных на концах валов втулок с наружными зубьями эвольвентного профиля и охватывающей их обоймы с внутренними зубьями. Таким образом, передача вращающего момента осуществляется зубчатыми парами.

Для компенсации смещений валов в муфтах предусмотрены торцевые зазоры , вершины зубьев втулок обрабатываются по сферической поверхности, зубчатое зацепление выполняют с увеличенными боковыми зазорами, а боковым поверхностям зубьев придают бочкообразную форму.

Детали зубчатых муфт изготовляют из стали 40 или из стального литья. Зубья втулок

Рис.5.1 Муфта зубчатая

 

Таблица

Изм	Лист	№докум	Подпись	дата
Разраб.					Привод ленточного конвейера	Литера			Лист	Листов
Пров.							У		30	46
Н.контр.
Утв.

 

термообрабатывают до твердости не ниже 42 НRСэ, а зубья обойм

— не ниже 37 НRСэ. Для уменьшения интенсивности изнашивания зубьев в муфту заливают смазочный материал большой вязкости.

Считают, что нагрузка распределяется равномерно между всеми зубьями и что контакт зубьев происходит в пределах всей длины b и рабочей высоты h=l*m+0,8m, которая складывается из высот головок зуба втулки и зуба обоймы.

Муфта рассчитывается из условия прочности смятие

σ = Т/(0,9*b*Dд 2) ≤ [σcм] = 120…150 МПа

где р —давление на поверхности зубьев, МПа; b — длина зуба, мм;

Dд—диаметр делительной окружности, мм: Dд =m*z ; z—число зубьев втулки; m —модуль зацепления, мм; [р]=12...15 МПа—допускаемое давление.

Зубчатые муфты изготовляют двух типов: нормальные МЗ и удлиненные МЗП с промежуточным валом.

Выбираем муфту типа МЗ. Для диаметра вала не более 50 мм b=15, число зубьев z=38, Тр*10 –3 =1,4 Нм, D1=120 мм, D= 180 мм, L= 140 мм, A=80 мм,

DDд =m*z=2*38=76 мм

σ = Т/(0,9*b*Dд 2)=576,6 *1000/0,9*15*76 2 =7,4 МПа

7,4 МПа ≤ 120 МПа. – условие выполняется.

Таблица

Изм	Лист	№докум	Подпись	дата
Разраб.					Привод ленточного конвейера	Литера			Лист	Листов
Пров.							У		31	46
Н.контр.
Утв.