Привод ленточного конвейера

Ранее принятые параметры передачи принимаю за окончательные.

 

3.4.26. Силы в зацеплении.

окружная

радиальная

осевая

3.4.27. Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба.

Расчетное напряжение изгиба:

в зубьях колеса

           ([1], с.25)

           ([1], с.25)

в зубьях шестерни

           ([1], с.25)

3.4.28. Проверочный расчет  на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки.

Где

 

 

Быстроходная ступень

3.4.1 Межосевое расстояние:

Предварительное значение:

3.4.4 Предварительные основные размеры колеса

Делительный диаметр:

Ширина:

ГОСТ: b₂ = 38  мм.

3.4.5 Модуль передачи

Максимально допустимый модуль, определяем из условия не подрезания зубьев у основания:

Минимальное значение модуля, определяем из условия прочности:

где - для косозубых передач;

- коэффициент нагрузки при расчете по напряжениям изгиба

где - коэффициент, учитывающий внутреннюю динамику нагружения, связанную с ошибками шагов зацепления колеса и шестерни   ([1], с.22)

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения напряжений у основания зубьев по ширине зубчатого венца

      ([1], с.22)

- коэффициент, учитывающий влияние погрешностей изготовления шестерни и колеса на распределение нагрузки между зубьями

          ([1], с.22)

3.4.6 Суммарное число зубьев и угол наклона

Минимальный угол наклона  зубьев косозубых колес

Суммарное число зубьев

Значение округляем  в меньшую сторону до целого числа  и определяем действительное значение угла наклона зуба :

3.4.7 Число зубьев шестерни и колеса

Число зубьев шестерни

 

 округляем в большую сторону до целого числа,

Число зубьев колеса

 

3.4.8 Фактическое передаточное число

3.4.9 Диаметры колес

Делительные диаметры

Шестерни 

Колеса 

Диаметры  и окружностей вершин и впадин зубьев колес

3.4.10 Размеры заготовок

  

         ([1], с.12)

3.4.11 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям

Расчетное значение контактного  напряжения

где для косозубых передач.     ([1], с.24)

Ранее принятые параметры  передачи принимаю за окончательные.

3.4.12 Силы в зацеплении

окружная

 

радиальная

осевая

3.4.13 Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба.

Расчетное напряжение изгиба:

в зубьях колеса

   ([1], с.25)

- коэффициент, учитывающий форм  зуба и концентрацию напряжений, в зависимости от приведенного числа зубьев 

           ([1], с.25)

- коэффициент, учитывающий перекрытие  зубьев,   ([1], с.25)

в зубьях шестерни

- коэффициент, учитывающий форм зуба и концентрацию напряжений,             ([1], с.25)

 

3.4.14 Проверочный расчет на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки.

где - коэффициент перегрузки,

 

3.5. Разработка эскизного проекта.

3.5.1. Проектировочный  расчет валов.

Предварительные диаметры валов для быстроходного вала:

ГОСТ  d = 19 мм, Согласовать с муфтой d = 19 мм, l = 28 мм

,

где t_цил -  высота заплечика,   

ГОСТ d_П = 30 мм

,

где r -  фаска подшипника,   

ГОСТ d_БП = 30 мм

 

Предварительные диаметры валов для промежуточного вала: (испол.1)

ГОСТ  .

,

где f -  фаска колеса,   

ГОСТ d_БK = 50  мм

,

ГОСТ d_П = 35 мм

,

ГОСТ  d = 32 мм

 

Предварительные диаметры валов для тихоходного вала:

,

ГОСТ d_П =40 мм

,

ГОСТ d_БП = 48 мм

3.5.2. Расстояние между деталями передач.

3.5.3. Выбор типа подшипников и схема их установки.

В соответствии с установившейся практикой проектирования и эксплуатации машин тип подшипника выбирают по следующим рекомендациям.

Для опор валов цилиндрических прямозубых и косозубых колес редукторов и коробок передач применяют чаще всего шариковые радиальные подшипники.

Быстроходный вал.

Подшипники шариковые радиальные однорядные тяжелой серии:

Подшипник 405 ГОСТ 8338 – 75.       ([1], с.459)

Внутренний диаметр______________ мм

Наружный диаметр_______________ мм.

Ширина_________________________ мм.

Фаска___________________________ мм.

Промежуточный вал.

Подшипники шариковые  радиальные однорядные тяжелой серии:

Подшипник 407 ГОСТ 8338 – 75.       ([1], с.459)

Внутренний диаметр______________ мм.

Наружный диаметр_______________ мм.

Ширина_________________________ мм.

Фаска___________________________ мм.

Тихоходный вал.

Подшипники шариковые  радиальные однорядные тяжелой серии:

Подшипник 408 ГОСТ 8338 – 75.       ([1], с.459)

Внутренний диаметр______________ мм.

Наружный диаметр_______________ мм.

Ширина_________________________ мм.

Фаска___________________________ мм.

 

3.6. Определение реакций опор  и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов.

3.6.1. Быстроходный вал.

1. Горизонтальная плоскость.

а) определяем опорные  реакции.

б) строим эпюру изгибающих моментов.

;                   

            

 

 

2. Вертикальная плоскость.

а) определяем опорные  реакции.

б) строим эпюру изгибающих моментов.

 

 

3. Строим эпюру крутящих моментов.

4. Определяем суммарные радиальные реакции.

 

3.6.2. Тихоходный вал.

1. горизонтальная плоскость.

а) определяем опорные  реакции.

б) строим эпюру изгибающих моментов.

 

 

2. вертикальная плоскость.

а) определяем опорные  реакции.

б) строим эпюру изгибающих моментов.

 

 

 

3. Строим эпюру крутящих моментов.

4. Определяем суммарные  радиальные реакции.

 

 

 
3.6.3. Промежуточный вал.

 

1. Вертикальная плоскость.

а) определяем опорные  реакции.

б) строим эпюру изгибающих моментов.

 

 

 

2. Горизонтальная плоскость.

а) определяем опорные реакции.

б) строим эпюру изгибающих моментов.

 

 

 

 

3. Строим эпюру крутящих моментов.

4. Определяем суммарные  радиальные реакции.

 

 
3.7. Проверка подшипников качения  на динамическую грузоподъемность.

3.7.1. Быстроходный вал.

Где m – показатель степени, - для шариковых радиальных подшипников

- коэффициент надежности,        ([2], с.140)

- коэффициент, учитывающий влияние качества подшипника и качество его эксплуатации,         ([2], с.140)

n - частота вращения внутреннего кольца подшипника быстроходного вала,

- базовая динамическая грузоподъемность подшипника, ([2], с.432)

- требуемая долговечность,

- условная эквивалентная динамическая нагрузка

эквивалентная динамическая нагрузка.  

  при

   при

Левый подшипник:

Коэффициент радиальной нагрузки:       ([2], с.142)

Осевая нагрузка подшипника:      

Радиальная нагрузка подшипника:    

Статическая грузоподъемность:          ([2], с.432)

Коэффициент безопасности:           ([2], с.145)

Температурный коэффициент:       ([2], с.143)

Коэффициент вращения:                 ([2], с.143)

Определяем коэффициенты е и  y по отношению  ([2], с.143)

Правый подшипник:

Коэффициент радиальной нагрузки:       ([2], с.142)

Осевая нагрузка подшипника:      

Радиальная нагрузка подшипника:    

Статическая грузоподъемность:          ([2], с.432) 

Коэффициент безопасности:           ([2], с.145)

Температурный коэффициент:       ([2], с.143)

Коэффициент вращения:                 ([2], с.143)

а)

б) Определяем коэффициенты е и  y по отношению   ([1], с.143)

;

Условие выполняется.

3.7.2. Промежуточный вал.

Левый подшипник:

Коэффициент радиальной нагрузки:      ([2], с.142)

Осевая нагрузка подшипника:

Радиальная нагрузка подшипника:

Статическая грузоподъемность:      ([2], с.432)

а)

б) Определяем коэффициенты е и  y по отношению   ([2], с.143)

в)

Правый подшипник:

Коэффициент радиальной нагрузки:

Осевая нагрузка подшипника:

Радиальная нагрузка подшипника:

а)

в)

условие выполняется

3.7.3. Тихоходный вал.

Левый подшипник:

Коэффициент радиальной нагрузки:

Осевая нагрузка подшипника:

Статическая грузоподъемность:

a)

б) Определяем коэффициенты е и  y по отношению

в)

Правый подшипник:

а)

б) Определяем коэффициенты е и  y по отношению

в)

Условие выполняется

 

3.8. Подбор и проверка шпонок.

Подбор призматических шпонок

По диаметру вала выбираем призматическую шпонку сечением , длину шпонки выбираем конструктивно. Призматические шпонки применяемые в проектируемом редукторе, проверяем на смятие. Проверке подлежат две шпонки тихоходного вала – под колесом и под звездочкой, одна шпонка быстроходного вала – под полумуфтой и одна шпонка промежуточного вала – под колесом.

Условие прочности:

           ([2], с.265)

 

где окружная сила на колесе или шестерне;

А_см – площадь смятия, ,где рабочая длина шпонки со скругленными концами. - стандартные размеры шпонки ([1], табл. 24.29) ;

[σ]_см – допускаемое напряжение смятия:   

3.8.1. Расчет шпонки быстроходного вала

Шпонка 6´6´20 (ГОСТ 23360-78) d=19мм.   ([2], с.449)

3.8.2 Расчет шпонки промежуточного  вала

Шпонка 14´9´40 (ГОСТ 23360-78) d=45 мм.   ([2], с.449)

3.8.3. Расчет шпонок  тихоходного вала

а) под колесом

Шпонка 14´9´36 (ГОСТ 23360-78) d=48 мм.   ([2], с.449)

 не подходит, берем посадку  с нятягом

б) под звездочкой

Шпонка 10´8´70 (ГОСТ 23360-78) d=35 мм.   ([2], с.449)

 

3.9. Проверочный расчет валов  на усталостную и статическую  прочность при перегрузках.

Сталь 40Х: ([1],с.185)

3.9.1. Быстроходный вал.

Расчет вала на сопротивление  усталости.

 ,                                                               ([1], с.190)   

где [S] – допустимый запас прочности, [S] = 1,2…2,5

Момент в опасном  сечении (под шестерней):

;		;
Концентратором напряжении являются эвольвентные шлицы

 

 

Где

Коэффициент влияния абсолютных размеров _,

Эффективный коэффициент  концентрации напряжений К_σ, К_τ                                                                   

Коэффициенты влияния  качества поверхности 

Коэффициент влияния  поверхностного упрочнения К_у