- •Курсовой проект
- •Тема: «Привод к конвейеру»
- •Содержание
- •Техническое задание Спроектировать привод к конвейеру
- •Введение
- •Кинематический и энергетический расчет привода
- •1.4. Определение передаточного отношения привода и разбивка его по ступеням.
- •1.5. Частота вращения валов, мощности и вращающий момент.
- •1.6. Расчетный ресурс работы передачи.
- •2. Расчет цилиндрической зубчатой косозубой передачи
- •2.1. Исходные данные.
- •2.2.Выбор материала и расчет допустимых напряжений.
- •2.3. Геометрические параметры ступени.
- •2.4. Силы в зацеплении.
- •2.5. Проверочный расчет зубьев на контактную прочность.
- •2.6. Проверочный расчет зубьев по напряжению изгиба.
- •3. Расчет цилиндрической прямозубой передачи
- •3.2.Выбор материала и расчет допустимых напряжений.
- •3.3.Геометрические параметры тихоходной ступени.
- •3.4. Силы в зацеплении.
- •3.5. Проверочный расчет зубьев на контактную прочность.
- •3.6. Проверочный расчет зубьев по напряжению изгиба.
- •4. Расчет клиноременной передачи
- •4.1. Расчет параметров ременной передачи.
- •4.2. Проверочный расчет ременной передачи.
- •4.3. Натяжное устройство ремня.
- •5. Эскизное проектирование
- •5.1.Определение основных размеров валов редуктора.
- •1. Выбор материала валов.
- •5.2. Выбор типа и способ установки подшипников на валах.
- •5.3. Основные размеры редуктора.
- •4.4. Конструирование деталей привода.
- •6. Проверочный Расчет вала
- •6.1. Определение реакций в опорах.
- •6.2. Расчет валов на прочность.
- •Проверочный расчет подшипников
- •8. Расчет шпоночных соединений
- •8.1. Тихоходный вал.
- •8.2. Быстроходный вал.
- •Список используемой литературы
- •Приложения
6.2. Расчет валов на прочность.
1. Расчет на сопротивление усталости тихоходного вала.
Определяем суммарный изгибающий момент:
Наиболее опасным сечением на валу является место расположения подшипника С.
Расчет выполняется в форме проверки коэффициента S запаса прочности, минимально допустимое значение, которого принимают в диапазоне S =1,5…2,5 в зависимости от ответственности конструкции и последствий разрушения вала, точности определения нагрузок и напряжений, уровня технологии изготовления и контроля.
Для данного расчета опасным сечением является сечение вала под подшипником, концентратор напряжения – посадка подшипника с натягом на вал.
Для каждого из установленных предположительно опасных сечений вычисляют коэффициент S.
где S и S - коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям, определяемые по зависимостям:
здесь а и а – амплитуды напряжений цикла;
m и m – средние напряжения цикла;
и - коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла напряжений для рассматриваемого сечения.
В расчетах валов принимаем, что нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу: а=и и m=0, а касательные напряжения – по отнулевому циклу: а=к /2 и m=к /2.
Тогда
Sτ = τ-1D/τa + ψτD * τm
Амплитуду напряжений цикла в опасном сечении вычисляется по формуле:
Материал вала сталь 45: σв=780МПа; σ-1=360 МПа ; σт=540 МПа;
τт =290 МПа; τ-1 =200 МПа. (1, с.273)
σа = σи = 103*М/Wх =923,4*103/27462,5 =33,6 МПа;
σm = 0;
τa = τk/2 = 103*Mk/(2*Wk) = 103*597,7/(2*54925) =5,44МПа;
τa = τm = 5,44 МПа;
Wx= 0,1*D3= 0,1*653=27462,5мм3;
Wк= 0,2*D3 =0,2*653=54925 мм3;
Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении:
где -1 = и -1– пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения;
и - коэффициенты снижения предела выносливости.
где /=4 и/=2,4- значения отношений в местах установки на валу деталей с натягом (табл.12.19. 2, стр. 283);
=0,95 и =0,97 - коэффициенты влияния качества поверхности (табл.12.14. 2, стр. 281 );
=1 - коэффициент влияния поверхностного упрочнения (табл.12.15. 2, стр. 281 ).
Коэффициент влияния асимметрии цикла ля рассматриваемого сечения вала
где - коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений (табл.12.8 2, стр. 273 ).
2. Расчет на статическую прочность тихоходного вала.
Проверку статической прочности выполняем в целях предупреждения пластических деформаций в период действия кратковременных перегрузок (при пуске, разгоне, реверсировании, торможении, срабатывании предохранительного устройства).
По результатам расчета наиболее опасное сечение вала место посадки подшипника с гарантированным натягом.
Условия статической прочности:
Для стали 45 с термообработкой нормализацией и при знакопеременных нагрузках [и]=105МПа
запас прочности обеспечивается.
По расчетам видно, что тихоходный вал выдерживает на статическую прочность и на сопротивление усталости.