Проект приводного цепного конвейера

Напряжение смятия и  условие прочности по формуле

.

Допускаемое напряжение смятия при стальной ступице  , при чугунной ступице .

Ведущий вал:

; ; ; длина шпонки ; момент на ведущем валу ;

(материал полумуфт  МУВП – чугун марки СЧ 20).

Условие выполнено.

Ведомый вал:

Из двух шпонок – под зубчатым колесом и под звездочкой – более нагружена вторая (меньше диаметр вала и поэтому меньше размеры поперечного сечения шпонки). Проверяем шпонку под звездочкой:

; ; ; длина шпонки ; момент ;

(обычно звездочки  изготовляют из термообработанных  углеродистых или легированных сталей).

Условие выполнено.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

XI. Уточненный расчет валов

 

Примем, что нормальные напряжения от изгиба измеряются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по отнулевому (пульсирующему).

Уточненный расчет состоит  в определении коэффициентов  запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s]. Прочность соблюдена при s ³ [s].

Будем производить расчет для предположительно опасных сечений  каждого из валов.

Ведущий вал (см. рис. 2).

Материал вала тот же, что и  для шестерни (шестерня выполнена  заодно с валом), т.е. сталь 45, термообработка ¾ улучшение.

По табл. 3.3[1] при диаметре заготовки до 90мм (в нашем случае d_a1=57,33 мм) среднее значение .

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба

.

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений

Сечение А–А. Это сечение при передаче вращающего момента от электродвигателя через муфту рассчитываем на кручение. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.

Коэффициент запаса прочности

,

где амплитуда и среднее  напряжение отнулевого цикла

.

 

При d=35 мм; b=10 мм; t₁=5 мм по табл. 8.5

;

.

Принимаем , и .

После подстановки

.

ГОСТ 16162-78 указывает на то, чтобы  конструкция редукторов предусматривала возможность восприятия радиальной консольной нагрузки, приложенной в середине посадочной части вала. Величина этой нагрузки для одноступенчатых зубчатых редукторов на быстроходном валу должна быть при .

Приняв у ведущего вала длину посадочной части под  муфту равной длине полумуфты  , получим изгибающий момент в сечении А-А от консольной нагрузки .

Коэффициент запаса прочности  по нормальным напряжениям

 ;

здесь , , и ,

где .

Результирующий коэффициент  запаса прочности

.

Такой большой коэффициент запаса прочности объясняется тем, что  диаметр вала был увеличен при  конструировании для соединения его стандартной муфтой с валом электродвигателя.

По той же причине проверять  прочность в сечениях Б–Б и В–В нет необходимости.

Ведомый вал (см. рис. 3).

Материал вала – сталь 45 нормализованная, .

Пределы выносливости и .

Сечение А–А. Диаметр вала в этом сечении 60 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки: и ; масштабные факторы ; коэффициенты и .

Крутящий момент ;

 

Изгибающий момент в  горизонтальной плоскости

;

изгибающий момент в  вертикальной плоскости

;

суммарный изгибающий момент в сечении А–А

.

Момент сопротивления  кручению ( ; ; )

.

Момент сопротивления  изгибу

.

Амплитуда и среднее  напряжение цикла касательных напряжений

.

Амплитуда нормальных напряжений изгиба

; среднее напряжение  .

Коэффициент запаса прочности  по нормальным напряжениям

.

Коэффициент запаса прочности по касательным  напряжениям

.

Результирующий коэффициент  запаса прочности для сечения  А–А

.

Сечение К–К. Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом и ; принимаем и .

Изгибающий момент

.

Осевой момент сопротивления

.

Амплитуда нормальных напряжений

; .

Полярный момент сопротивления

.

 

Амплитуда и среднее  напряжение цикла касательных напряжений

.

Коэффициент запаса прочности  по нормальным напряжениям

.

Коэффициент запаса прочности  по касательным напряжениям

.

Результирующий коэффициент  запаса прочности для сечения  К–К

.

Сечение Л–Л. Концентрация напряжений обусловлена переходом от Æ50 мм к Æ45 мм: при и коэффициенты концентрации напряжений и . Масштабные факторы ; .

Внутренние силовые  факторы те же, что и для сечения К–К.

Осевой момент сопротивления  сечения

.

Амплитуда нормальных напряжений

;

Полярный момент сопротивления

.

Амплитуда и среднее  напряжение цикла касательных напряжений

.

Коэффициенты запаса прочности

.

.

Результирующий коэффициент  запаса прочности для сечения Л–Л

.

Сечение Б–Б. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки: и ; масштабные факторы ; .

Изгибающий момент (положим x₁=60 мм)

.

Момент сопротивления  сечения нетто при b=14 мм; t₁=5,5 мм

.

Амплитуда нормальных напряжений изгиба

.

Момент сопротивления  кручению сечения нетто

.

Амплитуда и среднее  напряжение цикла касательных напряжений

.

Коэффициенты запаса прочности:

;

.

Результирующий коэффициент  запаса прочности для сечения Б–Б

.

 

Сведем результаты проверки в таблицу:

Сечение	А–А	К–К	Л–Л	Б–Б
Коэф. запаса s	9,4	10,1	2,1	4,3

Во всех сечениях s>[s].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

XII. Выбор сорта масла

 

Смазка зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого  колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса  до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 10 мм. Объем масляной ванны V определяем из расчета 0,25 дм³ масла на 1 кВт передаваемой мощности: .

По табл. 10.8[1] устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях и скорости рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна . По табл. 10.10[1] принимаем масло индустриальное И-30А по ГОСТ 29799-75.

Камеры подшипников  заполняем пластичным смазочным  материалом УТ-1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин / Под ред. С.А. Чернавского. – М.: Высшая школа, 1987. – 416 с.
2. Чернавский С.А., Снесарев Г.А., Козинцев Б.С. и др. Проектирование механических передач. – М.: Машиностроение, 1984. – 560 с.
3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. – М.: Машиностроение, 1979. Т. 1. – 728 с.
4. Федоренко В.А., Шошин А.И. Справочник по машиностроительному черчению / Под ред. Г.Н. Поповой. – Л.: Машиностроение, 1983. – 416 с.
5. Иванов М.Н. Детали машин. – М.: Высшая школа, 1984. – 383 с.