Курсовая работа: Привод ленточного транспортера
Составляем уравнение равновесия системы сил:
Решаем их относилельно 
и 
:
Проверка правильности вычисления :
Изгибающий момент в сечении III:
Изгибающий момент в сечении IV:
5.1.2 Схема нагружения вала в горизонтальной плоскости:
для определения реакции используем условия равновесия плоской системы сил:
Составляем уравнение равновесия:
Решаем их относилтельно 
и 
Проверка правильности вычисления реакции:
Изгибающий момент :
В сечении II:
в сечении III:
в сечении IV:
5.1.3 Суммарные реакции опор:
5.1.4 Суммарные изгибающие моменты:
5.1.5 Приведенные моменты:
5.1.6 Диаметры вала:
5.2 Проектувальний розрахунок проміжного валу
;
;
;
;
;
;
;
5.2.1 Схема нагружения вала в вертикальной плоскости
для определения реакции используем условияравновесия плоской системы сил:
Составляем уравнение равновесия системы сил:
Решаем их относилельно 
и 
:
Проверка правильности вычисления :
Изгибающий момент в сечении II:
Изгибающий момент в сечении III:
Изгибающий момент в сечении IV:
5.2.2 Схема нагружения вала в горизонтальной плоскости:
для определения реакции используем условия равновесия плоской системы сил:
Составляем уравнение равновесия:
Решаем их относилтельно 
и 
Проверка правильности вычисления реакции:
Изгибающий момент :
В сечении II:
в сечении III:
в сечении IV:
5.2.3 Суммарные реакции опор:
5.2.4 Суммарные изгибающие моменты:
5.2.5 Приведенные моменты:
5.2.6 Диаметры вала:
5.3 Проектувальний розрахунок тихохідного валу
;
;
;;
;
5.3.1 Схема нагружения вала в вертикальной плоскости.
для определения реакции используем условия равновесия плоской системы сил:
Составляем уравнение равновесия системы сил:
Решаем их относилельно 
и 
:
Проверка правильности вычисления :
Изгибающий момент в сечении II:
5.3.2 Схема нагружения вала в горизонтальной плоскости:
для определения реакции используем условия равновесия плоской системы сил:
Составляем уравнение равновесия:
Решаем их относилтельно 
и 
Проверка правильности вычисления реакции:
Изгибающий момент :
В сечении II:
в сечении III:
5.3.3 Суммарные реакции опор:
5.3.4 Суммарные изгибающие моменты:
5.3.5 Приведенные моменты:
5.3.6 Диаметры вала:
5.4 Проверочный расчет тихоходного вала
Определение коэффициента запаса прочности в опасных сечениях: II – II ; III – III; IV – IV
Вал изготовлен из стали 45, имеющей следующие механические свойства:
Временное сопротивление
разрыву 
;
предел выносливости при симметричном цикле напряжения изгиба 
предел выносливости при
цикле напряжения кручения 
; коэффициенты чувствительности
материала к асимметрии цикла напряжения соответственно при изгибе и кручении 
и 
.
Проверяем запас прочности по пределу выносливости в сечении IV – IV.Напряжения в этом сечении обусловлена шпоночным пазом и посадкой ступицы звездочки на вал.
5.4.1 Находим эффективные
коэффициенты концентрации напряжения при изгибе 
и кручении 
от шпоночного паза:
5.4.2 Масштабные коэффициенты при изгибе и кручении для вала из стали 45, равным 38 мм:
5.4.3 Коэффициент
состояния поверхности при шероховатости 
:
5.4.4 Эффективные коэффициенты концентрации напряжения для данного сечения вала при изгибе и кручении в случае отсутствия технологического упрочнения:
5.4.5 Эффективные
коэффициенты концентрации напряжения при изгибе 
и кручении 
вала, обусловлена
ступицей звездочки, насаженной за вал по посадке
:
В сечении IV – IV два концентратора напряжений; однако в расчете учитываем
один – тот, для которого 
и 
наибольшие, т.е. принимаем 
Изгибающий момент в
сечении равен нулю, поэтому запас прочности 
.
5.4.6 Полярный момент сопротивления сплошного вала со шпоночным пазом:
5.4.7 Напряжения кручения
для вала нереверсивной передачи принимаем, что напряжения кручения изменяються по пульсирующему отнулевому циклу. Тогда
5.4.8 Запас прочности для касательных напряжений:
III – III . Концентрация напряжений вызвана посадкой внутреннего кольца подшипника на вал.
d=45мм
в сечении III – III действуют суммарные изгибающие моменты
и вращающий момент 
5.4.9 Осевой момент сопротивления
5.4.10 Полярный момент сопротивления:
5.4.11 Амплитуда нормальных напряжений изгиба:
5.4.12 Определяем запас прочности для нормальных напряждений:
5.4.13 Напряжение кручения:
5.4.14 Амплитуда и среднее значение нормальных напряжений кручения:
5.4.15 Запас прочности для касательных напряжений:
5.4.16 Общий запас прочности в сечении IV – IV:
В сечении II – II концентраторами напряжения являются шпоночный паз. Напряжения в этом сечении обусловлена шпоночным пазом и посадкой зубчатого колеса на вал.
Находим эффективные
коэффициенты концентрации напряжения при изгибе 
и кручении 
от шпоночного паза:
Масштабные коэффициенты при изгибе и кручении для вала из стали 45, равным 46 мм:
Коэффициент состояния
поверхности при шероховатости 
:
Эффективные коэффициенты концентрации напряжения для данного сечения вала при изгибе и кручении в случае отсутствия технологического упрочнения:
Эффективные коэффициенты
концентрации напряжения при изгибе 
и кручении 
вала, обусловлена
ступицей колеса, насаженного на вал по посадке
:
В сечении I I – I I два концентратора напряжений; однако
в расчете учитываем один – тот, для которого 
и 
наибольшие, т.е. принимаем 
Изгибающий момент в сечении равен:
и вращающий момент 
Осевой момент сопротивления
Полярный момент сопротивления:
Амплитуда нормальных напряжений изгиба:
Определяем запас прочности для нормальных напряждений:
Напряжение кручения:
Амплитуда и среднее значение нормальных напряжений кручения:
Запас прочности для касательных напряжений:
Общий запас прочности в сечении IV – IV:
Таким образом, допускаемое напряжение во всех сечениях в пределах допускаемого.
6. Вибір підшипників
6.1 Выбор подшипников для быстроходного вала
; 
; 
; 
; 
; 
;
Предварительно принимаем подшипник шариковый радиальный средней серии 305.
6.1.1 Определяем динамическую приведенную нагрузку:
для левой опоры:
А=0; она не воспринимает осевую нагрузку
для правой опоры:
А=0; она не воспринимает осевую нагрузку
6.1.2 Номинальная долговечность равна:
6.1.3 Определяем динамическую грузоподъемность:
Принимаем радиальные шариковые подшипники средней серии 305 для обеих опор.
6.2 Вибор пошипников для промежуточного вала
; 
; 
;
; 
; 
;
Предварительно принимаем подшипник шариковый радиальный тяжелой серии 406.
6.2.1 Определяем динамическую приведенную нагрузку:
для левой опоры:
А=0; она не воспринимает осевую нагрузку
для правой опоры:
А=0; она не воспринимает осевую нагрузку
6.2.2 Номинальная долговечность равна:
6.2.3 Определяем динамическую грузоподъемность:
Принимаем радиальные шариковые подшипники средней серии 405 для обеих опор. Замена подшипников через 10000 ч.
6.3 Вибор пошипников для тихоходного вала
; 
; 
;
; 
; 
;
Предварительно принимаем подшипник шариковый радиальный средней серии 306.
6.3.1 Определяем динамическую приведенную нагрузку:
для левой опоры:
А=0; она не воспринимает осевую нагрузку
для правой опоры:
А=0; она не воспринимает осевую нагрузку
6.3.2 Номинальная долговечность равна:
6.3.3 Определяем динамическую грузоподъемность:
Принимаем радиальные шариковые подшипники средней серии 305 для обеих опор.
7. Расчет шпоночного соединения
Быстроходный вал
d=18 mm
b=6 mm
h=6 mm
T=35,64 H∙м
Промежуточный вал
d=32 мм
b=10 мм
h=8 мм
T=86,42 H∙м
Тихоходный вал
d=38мм
b=14мм
h=9мм
T=209,56 Н∙м
d=48мм
b=14мм
h=9мм
T=209,56Н∙м
8. Выбор муфты
Муфту подбираем по диаметру вала.
Для соединения вала ЭД с валом редуктора выбираем муфту упругую втулочно – пальцевую (МУВП) МУВП 250 40 – 1 УЗ ГОСТ 21424 – 93
9 Смазка редуктора
Для уменьшения потерь мощности на трение и снижения интенсивности износа трущихся поверхностей, а так же для предохранения их от заедания задиров, коррозии и лишнего отвода теплоты трущихся поверхностей деталей должны иметь надёжную смазку.
В настоящее время в машиностроении для смазывания передач широко применяют картерную смазку. В корпус редуктора или коробки передач заливают масло так, чтобы венцы колёс были в него погружены.
Картерную смазку применяют при окружной скорости зубчатых колёс и червяков от 0,3 до 12,5 м/с. В настоящее время также широко применяют смазочные материалы ЦИАТИН – 201 и ЛИТОЛ 24, которые допускают температуру нагрева до 130 оС.
Устанавливаем вязкость масла.
При v=0.8 м2/с . выбираем индустриальное масло И – 30 А.
Подшипники смазываем консистентной смазкой, закладываемые в их камеры при сборке редуктора.
10 Список литературы
1. М. И. Иванов «Детали машин»
2. П. Ф. Дунаев, О. П. Леликов «Конструирование узлов и деталей машин»
3. Д. Н. Решетов «Детали машин. Атлас конструкций» Часть 1.
4. Д. Н. Решетов «Детали машин. Атлас конструкций» Часть 2.
5. В. И. Анурьев «Справочник конструктора машиностроителя» Том 1.
6. В. И. Анурьев «Справочник конструктора машиностроителя» Том 2.
