Проектирование привода ленточного конвеера

     Опора E:

                                                    (91)

 

Опора F:

                                        (92)                

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  6 Определение запаса прочности валов

 

     Определяем коэффициент прочности S в опасных сечениях валов

 

                                                                              (93)

где - запас прочности на сопротивление усталости по изгибу;

 

                                                                          (94)

 

     - запас прочности усталости по кручению ;

 

                                                                              (95)

 

     Для всех валов выбираем легированную сталь 40Х с термообработкой- улучшение.

     Определяем  пределы выносливости для всех  валов:

                              МПа                                               (96)

     Определяем  максимальные напряжения  в опасных сечениях валов (амплитуды переменных составляющих) и постоянные составляющие .

     Напряжения  изгиба 

 

                                                                                                           (97)

                          

  

     Напряжения кручения

 

                                                                                                   (98)

                          

 

     Определяем  коэффициенты для всех валов.

- эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении (таблица 15.6 [4] ).

     - коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости, зависят от механических характеристик материала:  

     Для вала 1 (d = 20 мм)

 

                                                                                      (99)

                            

                                                                (100)

 

                           - условие не удовлетворяется,       (101)           так как S¹ не входит в промежуток 1.5…3.0.

 

     Для вала 2 (d = 30 мм)

 

                                                                                       (102)

 

                                                              (103)

 

                             - условие удовлетворяется,            (104)

так как S² входит в промежуток 1.5…3.0.

     Для вала 3 (d =40 мм)

 

                                                                                      (105)

 

                                                          (106)

 

                             - условие выполняется                   (107)                              

так как S² входит в промежуток 1.5…3.0.

 

     Для вала 1 (d = 15 мм)

 

                                                                                      (108)

 

                                                        (109)

 

                             - условие удовлетворяется,           (110)

так как S² входит в промежуток 1.5…3.0.

 

 

 

 

 

     7 Подбор подшипников качения

 

     При подборе подшипников мы воспользовались следующими коэффициентами и формулами.

     1 Данные  об условиях работы подшипников  качения:

        n – частота вращения, ч;

        L_h – срок службы, ч;

        L – долговечность, млн. об.;

        F_r – радиальная нагрузка, Н;

        F_a – осевая нагрузка, Н.

     2 Справочные данные коэффициентов [4] для заданных условий работы подшипников качения:

        f_h – коэффициент долговечности;

        f_n – коэффициент, определяемый по частоте вращения;

        V – коэффициент вращения;

        K_d – коэффициент динамический (безопасности);

        K_t – коэффициент, учитывающий влияние температурного режима работы на долговечность подшипника.

     3 Справочные  данные предварительно назначенного  подшипника по диаметру концов вала.

        Серия (при отсутствии осевой  нагрузки и сравнительно небольшой ее величине предварительно назначается самый распространенный и дешевый шариковый радиальный однорядный подшипник средней или легкой серии; при большой осевой силе – подшипник роликовый радиально упорный конический или радиально упорный шариковый);

        С – динамическая грузоподъемность, кН;

        С₀ – статическая грузоподъемность, кН;

        Х, Y – соответственно коэффициенты радиальной и осевой нагрузок, зависящий от типа подшипника и от l – параметра осевого нагружения подшипника, характеризующего соотношение осевого и радиального усилий.

     4 Расчетные  данные подбора подшипников качения.

        Подбор подшипников качения производится  по динамической грузоподъемности из условия, что расчетная динамическая грузоподъемность С_р < С.

 

                                                  (111)

 

        где Р – эквивалентная нагрузка,

     Результаты  подбора и расчета подшипников  качения целесообразно представить в виде таблицы.

 

 

 

  Таблица 1 – Подбор  подшипников качения

Номер  пунктa	Обозначение параметров	Страницы в справоч- нике [4]	Вал редуктора
			Ведущий 1	Промеж. 2	Ведомый 3
			Диаметры концов вала под подшипники
			d1=15мм	d2=30мм	d3 =30мм
1	n, об/мин Lh, ч ,млн.об. Fr=Rнаиб, Н Fa=Rос, Н		500 5000   150 Fra=153H Frb=1482H 166Н	200 5000   60 Frc=1814H Frd=1801 345H	42 5000   12.8   1447
2	fh fn V	127 125 112 115 112	1.745 0.361 1 2.2 1	1.745 0.456 1 2.2 1	1.745 0.635 1 2.2 1
3	Серия ПК С, кН С0, кН Fa/VFr e {	200           113   113	7204 21 13 0.12 0,37 1 0	2007106 27 19.9 0.19 0.19       0.4 2.5	2007108 40 28.4 - -
4	Cp < C,%		3106   15 15	6380   24.4 11	3183   8.9 7

               

 

 

 

 

 

 

 

 

     8 Определение основных размеров крышки и корпуса редуктора

 

     Размеры основных элементов крышки и корпуса редуктора приведены в таблице 2.

     Таблица  2- Размеры основных элементов  крышки и корпуса редуктора

Параметры
Толщина стенки корпуса  редуктора	=0.04aw+2>8=          =150 0.04+8=10мм.
Толщина стенки крышки	1 = 0.032awT+2>8=     =0.032 160+2=8мм.
Толщина верхнего фланца корпуса	S = 1.5 =1.5 8 =12мм.
Толщина нижнего фланца корпуса	S = 1.5 = 1.5 8=12мм.
Толщина нижнего пояса  корпуса (без бобышки)	Р = 2.35 = 2.35 8 =19мм.
Толщина ребер основания  корпуса	р=(0.8…1) = 0.9 8=8мм
Толщина ребер крышки	р1=(0.8…1) 1=0.8 8=6мм
Диаметры болтов фундаментальных у подшипников соединяющих основание корпуса с крышкой соединяющих смотровую крышку	М16 d=(0.7…0.75)dф=0.7 16=12мм   d1=(0.5…0.6)dф=0.5 16=8мм. ds=(0.3…0.4)dф=0.35 16=6мм.
Расстояние от наружной поверхности стенки корпуса до оси  болтов	М12  С=18 мм. М16  С=21 мм.
Ширина нижнего и  верхнего поясов основания корпуса	М12   К=33 мм. М16   К=39 мм.
Ширина опорной поверхности  нижнего фланца	m = K+1.5 = 51 мм.
Минимальный зазор между  колесом и корпусом	= 1.2 = 1.2 8= 10 мм.
Высота центров	Н0 =1.06аw= 1.06 160 = 170мм
Размеры элементов в  зависимости от dф	dотв =17 мм, D = 24 мм, r = 5

 

  

 

            9 Расчет плоскоременной передачи

 

     Дано: N = 1.3 кВт; n₁ = 1500 об/мин; n₂ = 500 об/мин.

     Диаметр  меньшего шкива определяем по  формуле Саверина:

 

                                                                                  (112)

 

     Округляем  до ближайшего значения по  стандартному ряду диаметров чугунных шкивов D₁ = 90 мм.

     Диаметр  ведомого шкива с учетом относительного  скольжения  :

 

                                                                            (113)

 

     Принимаем D₂ = 270 мм.

     Уточняем передаточное отношение

 

                                                                                              (114) 

 

уточняем

 

                                                                      

 

     Расхождение  с заданным 0.8 % (при допускаемом 3 %).

     Определяем  скорость ремня:

 

                                                                                 (115)

 

     Окружное  усилие 

 

                                                                                            (116)

 

     Допускаемое  полезное напряжение (удельное окружное  усилие на единицу площади  поперечного сечения ремня):

 

                                                                                                (117)

 

     где k₀ – коэффициент для горизонтально расположенных передач, при                                                                                                            [3].

           С₀ – для горизонтальных передач С₀ = 1.

           - коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата,                   

                   предварительно определим межосевое расстояние:

               

                               а = 2(D₁ + D₂) = 2(90+270) =720 мм.                                  

 

           Угол обхвата на малом шкиве:

 

                                                                             (118)

 

           Зная  , определяем коэффициент :

 

                                                                     (119)

 

           С_v – коэффициент, учитывающий влияние скорости V:

 

                                              (120)

 

           С_р – коэффициент, учитывающий условия эксплуатации передачи, в       

                   нашем случае С_р = 1. [4].

   

 

 

     Допускаемое удельное осевое окружное усилие будет

 

                           

 

     Необходимая  площадь поперечного сечения  ремня:

 

                                                                                  

 

     Из условия  следует, что толщина ремня должна быть не больше 125/40 = 3 мм, число прокладок толщиной 1.25мм (без прослоек) не больше 2