
- •Расчетно-пояснительная записка
- •"Привод ленточного конвейера"
- •Содержание Введение …………………………………………………………………3
- •1. Определение ресурса приводного устройства
- •2. Выбор двигателя. Кинематический расчёт привода
- •3. Выбор материалов зубчатых передач.
- •4. Расчёт закрытой передачи
- •5. Расчет открытой передачи
- •6. Нагрузки валов редуктора
- •7. Проектный расчет валов. Эскизная компоновка редуктора
- •8. Расчетная схема валов редуктора
- •9. Проверочный расчёт подшипников
- •10. Выбор муфты
- •11. Проверочный расчет шпонок
- •12. Проверочный расчет валов
- •13. Определение массы и технического уровня редуктора
10. Выбор муфты
10.1. Определяем расчетный момент
Тр = КрТ2 = 1,2676,2 = 811,4 Н·м,
где Кр – коэффициент режима, учитывающий условия эксплуатации. Для ленточных конвейеров принимаем Кр = 1,2 [2; табл. 11.3, с. 272].
10.2. Выбираем муфту, исходя из диаметра тихоходного вала под полумуфту d1 = 55 мм (см. п. 7.1.2.1) и из условия
Тр < [T],
где [T] – допускаемое значение вращающего момента, приведенное для каждой муфты в справочных данных.
Также при выборе муфты необходимо учитывать частоту вращения тихоходного вала редуктора (закрытой передачи) n2 = 55,8 мин-1 (см. п. 2.4) и принятую в п. 7.1.2.2 длину концевого участка вала под полумуфту L1 = 90 мм.
Выбираем муфту упругую с торообразной оболочкой 500-45-2 ГОСТ 20884-82 [2; табл. 11.7, с. 280, 281] с допускаемым вращающим моментом [T] = 1250 Н·м и максимально допускаемой частотой вращения [n] = 26 с-1= 1560 мин-1.
Размеры муфты (рис. 10.1):
d = d1 = 55 мм; D = 360 мм; lцил = 84 мм; Lцил = 280 мм.
Допускаемые смещения:
осевое – 4 мм;
радиальное – 3,6 мм;
угловое – 1°30´.
Материал полумуфт – Ст3 (ГОСТ 380–71); материал упругой оболочки – резина с пределом прочности при разрыве не менее 10 МПа.
Рисунок 10.1. Муфта
упругая с торообразной оболочкой
11. Проверочный расчет шпонок
где:
-
площадь смятия, мм2
.
=
(0,94h
–
t1
)lp
где t1 - глубина паза,
lp – рабочая длина шпонки.
Принимаем
=
120 Н/мм2 .
так как привод
работает при умеренных колебаниях, то
снижаем на 20%
=
1200,8
= 96 Н/мм2 .
11.1. Проверяем шпонку на быстроходном валу под шкивом
Шпонка 8728 ГОСТ 23360-78
lp = 28 – 8 = 20 мм.
=
(0,947
–
4)20
= 51,6 мм2 .
Условие прочности выполняется, шпонка подходит.
11.2. Проверяем шпонку на тихоходном валу под муфтой.
Шпонка 14945 ГОСТ 23360-78
lp = 45 – 14 = 31 мм.
=
(0,949
–
5,5)31
= 91,76 мм2 .
Условие прочности выполняется, шпонка подходит.
11.3. Проверяем шпонку на тихоходном валу под колесом.
Шпонка 14936 ГОСТ 23360-78
lp = 36 – 14 = 22 мм.
=
(0,949
–
5,5)22
= 65,12 мм2 .
Условие прочности выполняется, шпонка подходит.
12. Проверочный расчет валов
12.1. Быстроходный вал
Условие прочности
S
[
S
]
Принимаем [ S ]= 1,6
Определяем источник концентрации напряжения в опасном сечении:
Концентрация напряжений на второй ступени:
- посадка подшипника с натягом;
- ступенчатый переход галтелью.
а) посадка подшипника с натягом
интерполированием
таб. 11.2. находим
б) ступенчатый переход галтелью
t = (d3 – d2)/2 = (60 – 50)/2 = 5; r = 2
Кd = 0,73
1,94/0,73
= 2,66
Наибольший опасный концентратор – посадка подшипника с натягом.
Определяем напряжения в опасных сечениях вала, Н/мм2 .
а) Нормальное напряжение
Н/мм2
.
где
-
осевой момент сопротивления сечения
вала, мм3.
мм3
.
б) касательные напряжения
Н/мм2
.
где
-
полярный момент инерции.
=
0,2
8575
мм3 .
3. Определяем коэффициенты концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала:
где
=
1–
коэффициент влияния шероховатости по
таб. 11.4.
Интерполированием
по таб. 11.2. находим
4. Определяем пределы выносливости в расчетном сечении вала, Н/мм2 .
Н/мм2
.
=380
предел выносливости задача 7.
Н/мм2
.
-
предел выносливости
=
0,58
=
0,58380
= 220,4 Н/мм2 .
5. Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
Н/мм2
.
Н/мм2
.
6. Определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:
Условие прочности выполняется.
12.2. Тихоходный вал.
1. Определяем источник концентрации напряжения в опасном сечении:
Концентрация напряжений на второй ступени:
- посадка подшипника с натягом;
- ступенчатый переход галтелью.
а) посадка подшипника с натягом.
Интерполированием
таб. 11.2. находим
б) ступенчатый переход галтелью
t = (d3 – d2)/2 = (56 – 45)/2 = 5,5; r = 2,5
Кd
=
1,94/0,693
= 2,80
Наибольший опасный концентратор – посадка подшипника с натягом.
2, Определяем напряжения в опасных сечениях вала, Н/мм2 .
а) Нормальное напряжение
Н/мм2
.
где
-
осевой момент сопротивления сечения
вала, мм3.
мм3
.
б) касательные напряжения
Н/мм2
.
где
-
полярный момент инерции.
=
0,2
18225
мм3 .
3. Определяем коэффициенты концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала:
где
=
1–
коэффициент влияния шероховатости по
таб. 11.4.
Интерполированием
по таб. 11.2. находим
4. Определяем пределы выносливости в расчетном сечении вала, Н/мм2
Н/мм2
.
=380
предел выносливости задача 7.
Н/мм2
.
-
предел выносливости
=
0,58
=
0,58380
= 220,4 Н/мм2 .
5. Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
Н/мм2
.
Н/мм2
.
6. Определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:
Условие прочности выполняется.