Реферат: Привод к скребковому конвееру

--PAGE_BREAK--3. Предварительный расчет валов редуктора
Предварительный расчет валов редуктора ставит целью определить ориентировочно геометрические размеры каждой ступени вала: ее диаметр и длину. Ведущий вал
<img width=«103» height=«61» src=«ref-1_1686553560-365.coolpic» v:shapes="_x0000_i1028">                  (3.1)

<img width=«113» height=«51» src=«ref-1_1686553925-396.coolpic» v:shapes="_x0000_i1029">=27,4 мм
где Т2=82,9 Нм, вращающий момент на валу

τ adm= 30 МПа

Принимаем диаметр выходного конца вала dв1=30 мм

Диаметр вала под подшипники принимаем dп1=35 мм
<img width=«238» height=«135» src=«ref-1_1686554321-4017.coolpic» v:shapes="_x0000_i1030">

Рисунок 1 – Конструкция ведущего вала


вал ведомый
<img width=«111» height=«51» src=«ref-1_1686558338-351.coolpic» v:shapes="_x0000_i1031">
где Т3=321,7 Нм, вращающий момент на валу
τ adm= 30 МПа

<img width=«189» height=«51» src=«ref-1_1686558689-528.coolpic» v:shapes="_x0000_i1032">
Принимаем dв2=40 мм

Диаметр вала под подшипники принимаем dв2=45 мм

Диаметр под зубчатое колесо dк2=50 мм

Диаметр буртика d2=55 мм
<img width=«336» height=«150» src=«ref-1_1686559217-6700.coolpic» v:shapes="_x0000_i1033">

Рисунок 2 – Конструкция ведомого вала

электродвигатель шпонка подшипник вал

Конструктивные размеры шестерни и колеса

Шестерня выполняется за одно целое с валом
d1=56 мм

dа1=60 мм

df1=51 мм

b1=60 мм


Колесо кованное
d2=224 мм

dа2=228 мм

b2=56 мм
Диаметр ступицы
dст=1,6 dк2

dст=1,6·50=80 мм
Длина ступицы
Lст=(1,2…1,5) dк2

Lст=(1,2…1,5)50=60..75         (3.2)
Принимаем Lст=70 мм

Толщина обода
δ=(2,5…4) mn           (3.3)

δ=(2,5…4)2=5…8 мм
Принимаем δ=8 мм

Толщина диска             (3.4)
С=0,3 b2

С=0,3·56=16,8
Принимаем С=18 мм


4. Эскизная компоновка
Компоновку проводят в2 этапа.1-ый этап служит для приближенного определения положения зубчатых колес и звездочки относительно опор для последующего определения опорных реакций и подбора подшипников.

Примерно посередине листа параллельно его длиной стороне проводим горизонтальную осевую линию, затем 2 вертикальные линии – оси валов на расстоянии αW=140 мм.

Вычерчиваем упрощенно шестерню и колесо в виде прямоугольников, шестерня выполнена за одно целое с валом, длина ступицы колеса равна ширине венца и не выступает за пределы прямоугольника.

Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса. Принимаем зазор между торцом шестерни и внутренней стенкой корпуса А1 = 1,2 δ. Принимаем зазор окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса А = δ. Назначаем радиальные шарикоподшипники легкой серии.
Таблица – 4 Шарикоподшипники радиальные однорядные, мм ГОСТ 8338-75



5. Подбор и проверочный расчет шпонок
Для соединения вала с деталями передающих вращение, кручение принимаем призматические шпонки из стали имеющие σв≥600 МПа – сталь 45, по таблице 8.9 [4; с.171].Длину шпонки назначаем из стандартного ряда, так чтобы она была несколько меньше длины ступени.


Таблица5 – Шпонки призматические, мм ГОСТ 23360-78



Вал ведущий,d=30 мм

Расчетная длина шпонки
<img width=«155» height=«47» src=«ref-1_1686566611-396.coolpic» v:shapes="_x0000_i1040">

<img width=«247» height=«47» src=«ref-1_1686567007-584.coolpic» v:shapes="_x0000_i1041">

<img width=«168» height=«48» src=«ref-1_1686567591-437.coolpic» v:shapes="_x0000_i1042">
Принимаем L=30 мм

Напряжение смятия
<img width=«347» height=«93» src=«ref-1_1686568028-1114.coolpic» v:shapes="_x0000_i1043">
Вал ведомый

Для ступени вала под колеса при <img width=«12» height=«23» src=«ref-1_1686569142-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1044"><img width=«87» height=«19» src=«ref-1_1686569215-180.coolpic» v:shapes="_x0000_i1045">
<img width=«212» height=«67» src=«ref-1_1686569395-710.coolpic» v:shapes="_x0000_i1046">


Принимаем L=55 мм

Напряжение смятия
<img width=«356» height=«47» src=«ref-1_1686570105-760.coolpic» v:shapes="_x0000_i1047"> 
Для ступени вала под муфту при <img width=«12» height=«23» src=«ref-1_1686569142-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1048"><img width=«87» height=«19» src=«ref-1_1686569215-180.coolpic» v:shapes="_x0000_i1049">
<img width=«212» height=«67» src=«ref-1_1686571118-722.coolpic» v:shapes="_x0000_i1050">
Принимаем L=60 мм
<img width=«364» height=«47» src=«ref-1_1686571840-771.coolpic» v:shapes="_x0000_i1051">
6. Расчёт элементов корпуса
Толщина стенок корпуса и крышки
δ=0,025 а+1                   (6.1)

δ=0,025·140+1=2,5 мм
Принимаем δ=8мм
δ1=0,02 а+1

δ1=0,02·140+1=3,8 мм            (6.2)
Принимаем δ1=8мм

Толщина фланцев поясов корпуса и крышки для верхнего пояса


L1=1,5 δ1                                                             (6.3)

L1=1,5·8=12мм
Для нижнего пояса крышки
L=1,5 δ                (6.4)

L=1,5·8=12мм

р=2,35 δ               (6.5)

р=2,35·8=19мм
принимаем р=20мм

Толщина ребер основания корпуса
m=(0,85…1) δ               (6.6)

m=(0,85…1) 8=6,8…8
принимаем m=7мм

Диаметр болтов фундаментных
d1=(0,03…0,036) а+12                      (6.7)

d1=(0,03…0,036) ·140+12=16,2…17мм
Принимаем болты с резьбой М16

Крепящую крышку к корпусу у подшипников
d2=(0,07…0,75) d1                  (6.8)

d2=(0,07…0,75) 16=11,2…12мм
Принимаем болты с резьбой М12

Соединяющие крышку с корпусом


d3=(0,5…0,6) d1             (6.9)

d3=(0,5…0,6) 16=8…9,6
Принимаем болты с резьбой М8

Размер определяющей положение болтов d2
е=(1…1,2) d2                            (6.10)

е=(1…1,2) 12=12…14,4

q≥0,5 d2+ d3                  (6.11)

q≥0,5·12+8=14
7. Подбор и расчёт муфты
Выбираем муфту по ГОСТ 20884-82 – упругая муфта с торообразной оболочкой
Таблица 6 – Параметры муфты, мм



<img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1686572611-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1052">=2Т3/(πD12 δ)≤ τadm=0,5 МПа(7.1)

D1=0,75 D(7.2)

D1=0,75 ·280=210мм(7.3)

δ=0,05·D=0,05·280=14мм

<img width=«13» height=«15» src=«ref-1_1686572611-85.coolpic» v:shapes="_x0000_i1053">=2·321,7·103/(3,14·2102·14)0,33 МПа≤τadm=0,5МПа


8. Расчетные схемы ва<img width=«3» height=«12» src=«ref-1_1686572781-73.coolpic» v:shapes="_x0000_s1026">лов
<img width=«256» height=«209» src=«ref-1_1686572854-6224.coolpic» v:shapes="_x0000_i1054">

Рисунок 3 – Схема нагружения валов
Вал ведущий

Исходные данные:
Т2=82,9 Нм;

Ft1=2872 Н;

Fr1=1158 Н;

Fn1=780 H;
<img width=«235» height=«220» src=«ref-1_1686579078-9428.coolpic» v:shapes="_x0000_i1055">

Рисунок 4 – Расчётная схема ведущего вала
Вертикальная плоскость

Реакция опор


∑МА=0; -Fn1·0,031+ Fr1·0,054-RBY·0,108 =0;

∑МВ=0; -Fn1·0,139-Fr1·0,054+RАY·0,108 =0;

<img width=«276» height=«44» src=«ref-1_1686588506-573.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056">

<img width=«271» height=«44» src=«ref-1_1686589079-578.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057">
Проверка:
∑Fi=-Fn1+RАY-Fr1+RBY=-780+355-1158+1583=0
Изгибающие моменты в сечениях вала
<img width=«313» height=«72» src=«ref-1_1686589657-1026.coolpic» v:shapes="_x0000_i1058">
Строим эпюру Мх

Горизонтальная плоскость

Реакции опор
RАХ = RВХ =Ft1/2=2872/2=1436 Н
Изгибающие моменты в сечениях вала
<img width=«293» height=«77» src=«ref-1_1686590683-795.coolpic» v:shapes="_x0000_i1059"> 
Строим эпюру Му

Определяем суммарный изгибающий момент в сечении вала по формуле
<img width=«143» height=«36» src=«ref-1_1686591478-321.coolpic» v:shapes="_x0000_i1060">          (8.1)

<img width=«61» height=«24» src=«ref-1_1686591799-163.coolpic» v:shapes="_x0000_i1061">

<img width=«316» height=«64» src=«ref-1_1686591962-1001.coolpic» v:shapes="_x0000_i1062">
Крутящий момент
Т=Т2=82,9 Нм
Вал ведомый

Исходные данные
Т3= 321,7Нм;

Ft2= Ft1=2872 Н;

Fr2= Fr1=1158 Н;

<img width=«241» height=«28» src=«ref-1_1686592963-447.coolpic» v:shapes="_x0000_i1063">
<img width=«227» height=«199» src=«ref-1_1686593410-7866.coolpic» v:shapes="_x0000_i1064">

Рисунок 5 – Расчетная схема ведомого вала


Вертикальная плоскость
RDY= RCY=Fr2/2=1158/2=579
Изгибающие моменты в сечениях вала
<img width=«299» height=«77» src=«ref-1_1686601276-804.coolpic» v:shapes="_x0000_i1065">
Строим эпюру Му

Горизонтальная плоскость
<img width=«340» height=«139» src=«ref-1_1686602080-1982.coolpic» v:shapes="_x0000_i1066">
Проверка:
<img width=«420» height=«24» src=«ref-1_1686604062-578.coolpic» v:shapes="_x0000_i1067">
Изгибающие моменты в сечениях вала
<img width=«505» height=«72» src=«ref-1_1686604640-1341.coolpic» v:shapes="_x0000_i1068">
Определяем суммарный изгибающий момент в сечении вала


<img width=«327» height=«87» src=«ref-1_1686605981-1162.coolpic» v:shapes="_x0000_i1069">
Крутящий момент
Т=Т3=321,7 Нм
9. Подбор подшипников качения
Вал ведущий

Предварительно принимаем шарикоподшипники радиальные однорядные легкой серии 207 по ГОСТ 8338-7, Сr=20,1 кН; Соr=13,9кН

Определяем коэффициент влияния осевого нагружения
<img width=«343» height=«139» src=«ref-1_1686607143-1635.coolpic» v:shapes="_x0000_i1070">                (9.1)
Принимаем коэффициенты по таблице 9.3 [1; с.133])

Х=0,56 — коэффициент радиальной нагрузки;

Y=1,31 — коэффициент осевой нагрузки;

е=0,34 — коэффициент осевого нагружения;

V=1 – коэффициент вращения

Определяем осевые составляющие радиальной нагрузки
<img width=«68» height=«24» src=«ref-1_1686608778-171.coolpic» v:shapes="_x0000_i1071">               (9.2)

<img width=«167» height=«24» src=«ref-1_1686608949-301.coolpic» v:shapes="_x0000_i1072">

<img width=«167» height=«24» src=«ref-1_1686609250-299.coolpic» v:shapes="_x0000_i1073">

<img width=«65» height=«24» src=«ref-1_1686609549-168.coolpic» v:shapes="_x0000_i1074">

<img width=«121» height=«24» src=«ref-1_1686609717-236.coolpic» v:shapes="_x0000_i1075">

<img width=«100» height=«24» src=«ref-1_1686609953-210.coolpic» v:shapes="_x0000_i1076">        (9.3)

<img width=«164» height=«23» src=«ref-1_1686610163-296.coolpic» v:shapes="_x0000_i1077">

<img width=«217» height=«93» src=«ref-1_1686610459-915.coolpic» v:shapes="_x0000_i1078">     (9.4)
Определяем эквивалентную нагрузку
<img width=«107» height=«24» src=«ref-1_1686611374-234.coolpic» v:shapes="_x0000_i1079">       (9.5)

<img width=«180» height=«24» src=«ref-1_1686611608-343.coolpic» v:shapes="_x0000_i1080">           (9.6)
где <img width=«45» height=«24» src=«ref-1_1686611951-130.coolpic» v:shapes="_x0000_i1081">- температурный коэффициент

<img width=«60» height=«24» src=«ref-1_1686612081-151.coolpic» v:shapes="_x0000_i1082">  — коэффициент безопасности
<img width=«311» height=«48» src=«ref-1_1686612232-791.coolpic» v:shapes="_x0000_i1083">
Определяем динамическую грузоподъемность
<img width=«157» height=«47» src=«ref-1_1686613023-438.coolpic» v:shapes="_x0000_i1084">,               (9.7)
где <img width=«21» height=«23» src=«ref-1_1686613461-101.coolpic» v:shapes="_x0000_i1085">, рад/с- угловая скорость на валу;

<img width=«20» height=«24» src=«ref-1_1686613562-101.coolpic» v:shapes="_x0000_i1086"> , ч- расчетная долговечность


<img width=«384» height=«48» src=«ref-1_1686613663-791.coolpic» v:shapes="_x0000_i1087">,
Подшипник пригоден

Расчетная долговечность
<img width=«183» height=«48» src=«ref-1_1686614454-466.coolpic» v:shapes="_x0000_i1088">

<img width=«195» height=«47» src=«ref-1_1686614920-504.coolpic» v:shapes="_x0000_i1089">
Вал ведущий

Предварительно принимаем шарикоподшипники радиальные однорядные легкой серии 209 по ГОСТ 8338-7, Сr=2571 кН; Соr=18,9кН

Определяем коэффициент влияния осевого нагружения
<img width=«349» height=«139» src=«ref-1_1686615424-1628.coolpic» v:shapes="_x0000_i1090">
Принимаем коэффициенты по таблице 9.3 [1; с.133])

Х=0,56 — коэффициент радиальной нагрузки;

Y=1,3 — коэффициент осевой нагрузки;

е=0,33 — коэффициент осевого нагружения;

V=1 – коэффициент вращения

Определяем осевые составляющие радиальной нагрузки


<img width=«217» height=«264» src=«ref-1_1686617052-2132.coolpic» v:shapes="_x0000_i1091">
Определяем эквивалентную нагрузку
<img width=«181» height=«48» src=«ref-1_1686619184-533.coolpic» v:shapes="_x0000_i1092">
где <img width=«45» height=«24» src=«ref-1_1686611951-130.coolpic» v:shapes="_x0000_i1093">- температурный коэффициент

<img width=«60» height=«24» src=«ref-1_1686612081-151.coolpic» v:shapes="_x0000_i1094">  — коэффициент безопасности
<img width=«312» height=«48» src=«ref-1_1686619998-782.coolpic» v:shapes="_x0000_i1095">
Определяем динамическую грузоподъемность
<img width=«157» height=«47» src=«ref-1_1686620780-437.coolpic» v:shapes="_x0000_i1096">,
где <img width=«20» height=«24» src=«ref-1_1686621217-101.coolpic» v:shapes="_x0000_i1097">, рад/с- угловая скорость на валу;

<img width=«20» height=«24» src=«ref-1_1686613562-101.coolpic» v:shapes="_x0000_i1098"> , ч- расчетная долговечность


<img width=«380» height=«48» src=«ref-1_1686621419-777.coolpic» v:shapes="_x0000_i1099">,
Подшипник пригоден

Расчетная долговечность
<img width=«183» height=«48» src=«ref-1_1686614454-466.coolpic» v:shapes="_x0000_i1100">

<img width=«195» height=«47» src=«ref-1_1686614920-504.coolpic» v:shapes="_x0000_i1101">
    продолжение
--PAGE_BREAK--