5.1Визначення діаметра вала нерухомого валка.

За умови, що на вал діє зусилля подрібнення та момент від більшого шківа клиноремінної передачі, визначимо діаметр вала за наближеною формулою

,

де М_ВИГ = Р₀·L/2 =990·5/22475Н·м – вигинальний момент від зусилля подрібнення, []_ВИГ – допустиме напруження матеріалу вала, МПа.

[]_ВИГ = 600 МПа; = 1029,933 Н·м (із розрахунку клиноремінної передачі)

Тоді d > 392,9 мм, і вал приймаємо d = 400 мм

5.2 Визначення розірів шківів клиноремінної передачі

Меньший шків виконується дисковим з чавуна СЧ15-32

Конструкції дискового шківа

Ширина ободу:

M = (Z – 1)t + 2s

М=(1-1)37+2·24=48 мм

Товщина ободу чавунних шківів:

_ЧАВ = (1,1...1,3) е

_ЧАВ = (1,1...1,3)·20=22…26 мм

d_{СТ ЧАВ} = 1,6d + 10

d_{СТ ЧАВ=}1,6·400+10=650 мм

l _СТ = (1,2…2,0) d

l _СТ=(1,2…2,0)·400=480…800 мм

Пиймаємо: =24 мм; l _СТ=600 мм

Товщина диску шківів:

с = (1,2…1,3) 

с = (1,2…1,3)·24=28,8…31,2 мм

Приймаємо: с =30 мм

5.3 Більший шків виконується дисковим зі спицями з сталі 25Л

Конструкції дискового шківа зі спицями

Ширина ободу:

M = (Z – 1)t + 2s

М=(1-1)37+2·24=48 мм

Товщина ободу шківа:

 = (0,88...1) е=(0,88...1)·20=17,6…20 мм

d_{СТ СТ} = 1,5d + 10=1,5·340+10=520 мм

l _СТ = (1,2…2,0) d=(1,2…2,0)·340=408…680 мм

приймаємо: =18 мм; l _СТ =500 мм

Товщина диску шківів:

с = (1,2…1,3) =(1,2…1,3)·18=21,6…23,4 мм

приймаємо: с =22 мм

6.Виконується розрахункова схема приводу дробилки (індивідуальний привід кожного валка.

6.1. Компоновка вала та побудування епюр

Робимо компоновку вала меншого шківа та будуємо епюри

Сили, які діють на вал:

навантаження від клиноремінної передачі:

Q=1.5 кН

З етапу компонування:

Реакції опор дорівнюють:

Перевірка: Q-+=1.5-2.07+0.57=0

Компоновка вала та епюри внутрішніх силових факторів

6.2. Уточнений розрахунок вала

Приймаємо, що нормальний напруги від вигину міняються по симетричному циклі, а дотичні від крутіння по від нульовому (пульсуючому).

Матеріал вала сталь 45, термічна обробка – поліпшення.

По таблиці при діаметрі від 160 мм до 400 мм:

середня межа міцності ;

границя витривалості при симетричному циклі вигину:

границя витривалості при симетричному циклі дотичних напружень:

Перетин 3

Цей перетин при передачі обертального моменту від електродвигуна через муфту розраховуємо на крутіння. Концентрацію напруг викликає наявність шпонкової канавки.

Коефіцієнт запасу міцності по дотичних напруженнях:

де амплітуда і середнє значення нульового циклу:

при діаметрі 90 мм: ;;

приймаємо: ;

Конструкція закріплення на вал передбачає сприйняття радіально консольного навантаження в середині посадкової частини вала. При

згинаючий момент від консольного навантаження дорівнює:

Коефіцієнт запасу міцності по нормальним напругам:

приймаємо:

амплітуда нормальних напруг:

осьовий момент опору:

Результуючий коефіцієнт запасу міцності:

Міцність вала гарантується.

Перетин 1

Цей перетин при передачі обертального моменту від електродвигуна та натягу клиноремінної розраховуємо на крутіння та вигинання.

Коефіцієнт запасу міцності по дотичних напруженнях :

де амплітуда і середнє значення нульового циклу:

приймаємо:

Коефіцієнт запасу міцності по нормальним напругам:

приймаємо:

амплітуда нормальних напруг:

осьовий момент опору вигину:

Результуючий коефіцієнт запасу міцності:

Міцність вала гарантується.

Такий великий запас міцності тапояснюється тим, що діаметр вала був збільшений до стандартного діаметра підшипника й муфти. При такому запасі міцності в найнебезпечніших перетинах інші перетини перевіряти немає необхідності.