Ведомый шкив.

Диаметр шкива d₂ = 315 мм

Диаметр шкива конструктивный d_e1 = d₁ + 2t = 315 + 2∙4,2 = 324 мм

Диаметр ступицы внутренний d = d₁ = 30 мм

Диаметр ступицы наружный d_ст = 1,6d = 1,6∙30 = 48 мм

принимаем d_ст = 50 мм

Длина ступицы l_ст = B = 44 мм.

10.7 Выбор муфты /1 с.236/

Для соединения выходных концов тихоходного вала редуктора и приводного вала рабочей машины применяется упругая муфта с торообразной оболочкой по ГОСТ 20884-93 с допускаемым передаваемым моментом [T] =500 Н·м. /1 с.429/

Расчетный вращающий момент передаваемый муфтой

Т_р = kТ₁ = 1,30·369,0 = 480 Н·м < [T]

где k = 1,3– коэффициент режима нагрузки для ленточных конвейеров.

Условие выполняется

10.8 Смазывание. /1 с.254/

Смазка зубчатого зацепления

Смазка зубчатого зацепления осуществляется путем окунания зубчатых колес в масляную ванну. Объем масляной ванны

V = (0,50,8)P₂ = (0,5 0,8)∙3,33  2,0 л

Рекомендуемое значение вязкости масла при v = 1,20 м/с и контактном напряжении σ_Н = 392 МПа   =28·10^-6 м²/с. По этой величине выбираем масло индустриальное И-Г-А-68 [1 c.255]

Смазка подшипниковых узлов.

Так как надежное смазывание подшипников за счет разбрызгивания масла возможно только при окружной скорости больше 3 м/с, то выбираем пластичную смазку по подшипниковых узлов – смазочным материалом УТ-1.

11 Проверочные расчеты

11.1 Проверочный расчет шпонок /1 с.251/ Выбираем шпонки призматические со скругленными торцами по гост 23360–78.

Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.

Напряжение смятия и условие прочности

где h – высота шпонки; t₁ – глубина паза; l – длина шпонки; b – ширина шпонки.

Быстроходный вал.

Шпонка на выходном конце вала: 8×7×35.

Материал шкива – чугун, допускаемое напряжение смятия

[σ]_см = 55 95 МПа [1 c.266].

Тихоходный вал.

Шпонка под колесом 18×11×54.

Материал ступицы – сталь, допускаемое напряжение смятия

[σ]_см = 110 190 МПа [1 c.266].

Шпонка на выходном конце вала: 14×9×70.

Материал ступицы – сталь, допускаемое напряжение смятия

[σ]_см = 110 190 МПа [1 c.266].

Во всех случаях условие σ_см < [σ]_см выполняется, следовательно устойчивая работа шпоночных соединений обеспечена.

11.2 Проверочный расчет стяжных винтов подшипниковых узлов Стяжные винты рассчитывают на прочность по эквивалентным напряжениям на совместное действие растяжения и кручения.

Сила приходящаяся на один винт

F_в = 0,5C_x = 0,5∙3433 =1717 H

Принимаем коэффициент затяжки К_з = 1,5 – постоянная нагрузка, коэффициент основной нагрузки х=0,3 – для соединения чугунных деталей без прокладки.

Механические характеристики материала винтов: для стали 30 предел прочности σ_в = 500 МПа, предел текучести σ_т = 300 МПа; допускаемое напряжение:

[σ] = 0,25σ_т = 0,25∙300 = 75 МПа.

Расчетная сила затяжки винтов

F_p = [K_з(1 – х) + х]F_в = [1,5(1 – 0,3) + 0,3]1717 = 2318 H

Определяем площадь опасного сечения винта

А = πd_p²/4 = π(d₂ – 0,94p)²/4 = π(12 – 0,94∙1,75)²/4 = 84 мм²

Эквивалентное напряжение

σ_экв = 1,3F_p/A = 1,3∙2318/84 = 36 МПа < [σ] = 75 МПа

11.3 Уточненный расчет валов Быстроходный вал

Рассмотрим сечение, проходящее под опорой А. Концентрация напряжений обусловлена подшипником посаженным с гарантированным натягом.

Материал вала сталь 45, улучшенная: _В = 780 МПа [2c34]

Пределы выносливости:

• при изгибе _-1  0,43_В = 0,43780 = 335 МПа;

• при кручении _-1  0,58_-1 = 0,58335 = 195 МПа.

Суммарный изгибающий момент

М_и = (М_х² + М_Y²)^0,5 = (76,2² + 61,5²)^0,5 = 97,9 Н·м

Осевой момент сопротивления

W = πd³/32 = π35³/32 = 4,21·10³ мм³

Полярный момент сопротивления

W_p = 2W = 2·4,21·10³ = 8,42·10³ мм³

Амплитуда нормальных напряжений

σ_v = M_и/W = 97,9·10³ / 4,21·10³ = 23,5 МПа

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

_v = _m = T₂/(2W_p) = 76,2·10³/(2·8,42·10³) = 4,5 МПа

Коэффициенты:

k_σ/_σ = 3,4; k_/_ = 0,6 k_σ/_σ + 0,4 = 0,6·3,5 + 0,4 = 2,5

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

s_σ = σ_-1/(k_σσ_v/_σ) = 335/(3,4·23,5) = 4,2

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

s_ = _-1/(k__v/_ + _ _m) = 195/(2,5·4,5 + 0,1·4,5) = 16,7

Общий коэффициент запаса прочности

s = s_σs_/(s_σ² + s_²)^0,5 = 4,2·16,7/(4,2² + 16,7²)^0,5 = 4,1 > [s] = 2,5