4.2.4.2 Проектный расчёт ременной передачи

Выбирается сечение ремня по номограмме (стр.66 [1]), в зависимости от частоты вращения и передаваемой мощности. Определяется минимально допустимый диаметр ведущего шкива D_1min по таблице 4.6 [1] в зависимости от вращающего момента на валу двигателя и выбранного сечения ремня. Для увеличения срока службы ремней рекомендуется принимать ведущие шкивы диаметром на 1..2 порядка выше D_1min из стандартного ряда (стр.66 [1]). Диаметр ведомого шкива D_2, мм, определяют по формуле:

D₂₌ D₁·u ·(1-έ), (19)

где u –передаточное число ременной передачи;

έ – коэффициент относительного скольжения, έ =0,01…0,02.

Полученное значение D₂ округляют до ближайшего стандартного.

4.2.4.3 Проектный расчёт валов

Диаметр выходного участка вала, работающего на чистое кручение, определяется по формуле:

, мм, (20)

где Т – крутящий момент на валу, Нмм;

[] –пониженное допускаемое напряжение, МПа. []= 20…25МПа.

Для кольцевого сечения:

, мм, (21)

где с – индекс кольца: с=d_внутр/ d_нар , с≈0,5…0,4.

Полученные значения округляются до больших стандартных в соответствии с табл.4.20 [1].

4.2.5 Обоснование выбора подшипников

Тип опор выбирают по критериям точности, жёсткости и частоты вращения вала. Типы опор шпинделя определяют форму посадочных мест, выбираются на основании требований точности и быстроходности.

Необходимо учитывать, что передняя опора шпинделя нагружена больше задней. Выбор подшипников производится на основании рассчитанных диаметров соответствующих валов по таблицам [3].

Основным расчетным параметром, который определяет работоспособность подшипниковой опоры, является долговечность подшипника, определяемая по формуле :

, (22)

где – динамическая грузоподъемность;

– коэффициент формы тела качения, ;

– частота вращения подвижного кольца;

– приведенная нагрузка, Н,

– коэффициент кольца, ;

– коэффициент безопасности, из таблицы 8.1 [3] ;

– коэффициент температурного режима, из таблицы 8.2 [3] ;

, – коэффициент приведения( , );

–радиальная и осевая нагрузка на подшипники, Н.

Для проверки правильности выбора подшипника, необходимо чтобы выполнялось условие:

; L_h=20000ч

4.2.6 Подбор соединительных элементов валов

Подбор шпонок осуществляется на основании таблицы … [3], шлицевых соединений – таблицы … [3].

Проверочный расчёт выполняется на смятие по условию прочности для призматической шпонки:

(23)

где z – число шпонок;

_см – напряжение смятия, МПа;

[]_см. – допускаемое напряжение при смятии, МПа;

l_p– рабочая длина шпонки, мм;

d – диаметр вала, мм;

h – высота шпонки, мм.

Расчет шлицевых соединений условно производят на смятие втулки в месте ее соприкосновения с боковыми поверхностями зубьев.

(24)

где  = 0,70,8 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по зубьям;

z – число зубьев;

l– рабочая длина зуба вдоль оси вала, мм;

h – рабочая высота контактирующих зубьев в радиальном направлении, мм;

r_ср. – средний радиус, мм.