1.3 Предварительный расчет валов

редуктора и выбор подшипников

Предварительный расчет валов, как уже было указано, проводят на кручение, принимая пониженные допускаемые напряжения.

Ведущий вал – вал В.

Вращающий момент

Допускаемое напряжение на кручение примем [_к] = 20 МПа. Это невысокое значение принято с учетом того, что ведущий вал испытывает изгиб от натяжения клиноременной передачи.

Определим диаметр выходного конца вала.

Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда d_в1 =42 мм.

Диаметр вала под подшипниками принимаем d_п1 = 45 мм. Шестерню выполним за одно целое с валом.

Ведомый вал.

Вращающий момент Т₂ = 1160 Нм.

Допускаемое напряжение на кручение [_к] = 25 МПа.

Определяем диаметр выходного конца вала. Конструктивно ведомый вал будет напоминать вал. Там на выходной конец вала насаживалась звездочка цепной передачи, а в нашем случае — полумуфта:

Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда d_в2 = 63 мм.

Диаметр вала под подшипниками принимаем d_п2 = 65 мм, под зубчатым колесом = 70 мм.

Примем радиальные шарикоподшипники средней серии; габариты подшипников выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников d_п1 = 45 мм и d_n2 = 65 мм.

По табл. имеем:

Условное обозначение подшипника	d	D	В
	Размеры, мм
309 313	45 65	100 140	25 33

1.4. Конструктивные размеры шестерни и колеса

Шестерню выполняем за одно целое с валом, ее размеры определены выше:

d₁ = 92,6 мм; d_a1 = 99,6 мм; b₁ = 105 мм.

Колесо кованое:

d₂ = 407,4 мм; d_а2 = 414,2 мм; b = 100 мм.

Диаметр ступицы d_ст = 1,6 d_к2 =1,6 70 = 112 мм.

Длина ступицы l_ст = (1,2 ÷ 1,5)d_а2 = (1,2 ÷ 1,5) 70= 84 ÷ 105 мм

принимаем l_ст = 100 мм

Толщина обода δ₀ = (2,5 ÷ 4)m_n =(2,5 ÷ 4) 3,5 = 8,7 ÷ 14 мм

принимаем δ₀ = 10 мм

Толщина диска при = 100 мм; С =0,3 100 = 30 мм.

1.5 Конструктивные размеры корпуса редуктора

Толщина стенок корпуса и крышки

Принимаем за 8 мм.

Толщина фланцев (поясов) корпуса и крышки:

верхнего пояса корпуса и пояса крышки:

нижнего пояса корпуса

Диаметры болтов:

Фундаментных

принимаем фундаментные болты с резьбой М22;

болтов, крепящих крышку к корпусу у подшипника,

;

принимаем болты с резьбой M18:

болтов, соединяющих крышку с корпусом,

;

принимаем болты с резьбой М14.

1.6. Расчет клиноременной передачи

Исходные данные для расчета: передаваемая мощность Р_тр = 9,6 кВт; частота вращения ведущего (меньшего) шкива п_дв = 973 об/мин; передаточное отношение i_p = 3,14; скольжение ремня  = 0,015.

По номограмме в зависимости от частоты вращения меньшего шкива п₁ (в нашем случае п₁ = п_дв = 973 об/мин; и передаваемой мощности Р = Р_тр = 9,6 кВт принимаем сечение клинового ремня Б.

Вращающий момент

,

где Р = 9,6  10³ Вт.

Диаметр меньшего шкива по формуле

С учетом того, что диаметр шкива для ремней сечения Б не должен быть менее 125 мм, принимаем d₁ = 180 мм.

Диаметр большего шкива

Принимаем d₂ = 560 мм

Уточняем передаточное отношение

При этом угловая скорость вала В будет

Расхождение с тем, что было получено по первоначальному расчету,

что более допускаемого на 5%*.

Следовательно, окончательно принимаем диаметры шкивов d₁ = 180 мм и d₂ = 560 мм.

Межосевое расстояние а_р следует принять в интервале

где T₀ = 10,5 мм

Принимаем предварительно близкое значение а_р = 800 мм.

Расчетная длина ремня по формуле

Ближайшее значение по стандарту L= 2800 мм.

Уточненное значение межосевого расстояния а_р с учетом стандартной длины ремня L

где w = 0,5 (d₁ + d₂) = 0,53,14(180+560)= 1160 мм;

у =(d₂ – d₁)² =(560-180)² = 14,6∙ ;

При монтаже передачи необходимо обеспечить возмож­ность уменьшения межосевого расстояния на 0,01L — 0,01  2800 = 28 мм для облегчения надевания ремней на шкивы и воз­можность увеличения его на 0,025L= 0,025  2800 = 70 мм для увеличения натяжения ремней.

Угол обхвата меньшего шкива

Коэффициент режима работы, учитывающий условия эксплуатации передачи, для привода к ленточному конвейеру при односменной работе С_р = 1,0.

Коэффициент, учитывающий влияние длины ремня:

для ремня сечения Б при длине L=2800 мм коэффициент C_L= 1,05.

Коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата: при ₁ = 153^о коэффициент С_  0,93.

Коэффициент, учитывающий число ремней в передаче: предполагая, что число ремней в передаче будет от 4 до 6, примем коэффициент С_z = 0,90.