Курсовая работа: Привод ленточного конвейера

Определяю крутящий момент на валу.

Определяю суммарные реакции опор подшипников.

Определяю суммарные изгибающие моменты.

 

Тихоходный вал.

Находим силы, действующие на вал:

Расстояния до точек приложения сил:

  

d2 =212 мм

Расчет в вертикальной плоскости.

а) Определяю опорные реакции подшипников.

             

 

              

 

Проверка:

    

б) Определяю значения изгибающих моментов по участкам, Н∙м.

               

Расчет в горизонтальной плоскости.

а) Определяю опорные реакции подшипников.

              

 

              

 

Проверка:

        

б) Определяю значения изгибающих моментов по участкам, Н∙м.

              

Определяю крутящий момент на валу.

 

Определяю суммарные реакции опор подшипников.

 

 

Определяю изгибающие моменты в опасном сечении

3.7.     Проверка подшипников на динамическую грузоподъемность

Расчет подшипников быстроходного вала

1. левый подшипник - двойной роликовый конический 1027305А

ГОСТ 37365-87                             [1,табл.24.17]

Факторы нагрузки е=0,83 Y=0,72            

Базовая грузоподъёмность подшипника:

2.         правый подшипник - шариковый радиальный 305

ГОСТ 8338-75                              [1,табл.24.10]

Базовая грузоподъёмность подшипника:

Общая грузоподъёмность двойного подшипника:

 

Осевая сила

Радиальные нагрузки подшипников:

 

Осевая составляющая радиальной нагрузки подшипников:

            

            

Осевая нагрузка подшипников:

                           [2,табл.9.1]

 

                                                   [2,табл.9.1]

где                                                                          [2,табл.9.1]

                                                                          [2,табл.9.1]

                                                                           [2,табл.9.1]

=1,0                                                                           [2,табл.9.1]

        

Находим расчетный ресурс подшипника.

 

Так как , то подшипник обеспечивает требуемый ресурс.

Расчет подшипников тихоходного вала

подшипники роликовые конические однорядные 7211

ГОСТ 27365-87                             [2,табл.К29]

Факторы нагрузки е=0,41 Y=1,46

Базовая грузоподъёмность подшипника:

Осевая сила

Радиальные нагрузки подшипников:

 

Осевая составляющая радиальной нагрузки подшипников:

            

            

Осевая нагрузка подшипников:

 

где                                                              [2,табл.9.1]

                                                                [2,табл.9.1]

=1,0                                                               [2,табл.9.1]        

Находим расчетный ресурс подшипника.

 

Так как , то подшипник обеспечивает требуемый ресурс.

3.8.     Выбор и проверка шпонок

Условие прочности

окружная сила

площадь смятия , где

 рабочая длина шпонки

полная длина шпонки

, , - стандартные размеры                        [1,табл.24.29]

Допускаемое напряжение смятия для материала шпонки =130 МПа.  

Быстроходный вал:    

    

Тихоходный вал:

шпонка под колесом

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

Быстроходный вал: опасное сечение под червяком, концентратор напряжения - резьба.

Материал червяка : марка стали 40Х                 [1,табл.10.2]

        

коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

 , где

амплитуда напряжений цикла.

средние напряжения цикла

коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла напряжений.

                                 [1,табл.10.7]

                                 [1,табл.10.12]

 

 шлифование                  [1,табл.10.8]

 закалка ТВЧ                [1,табл.10.9]

-коэф. долговечности

 , где    

 - напряжение в опасном сечении

 

==16,1

коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

 , где  

 средние напряжения цикла

 амплитуда напряжений цикла.

                               [1,табл.10.2]

опасное сечение под червяком, концентратор напряжения- резьба.

                               [1,табл.10.7]

                                  [1,табл.10.12]

 шлифование                   [1,табл.10.8]

 закалка ТВЧ                 [1,табл.10.9]

 - напряжение в опасном сечении

 

==158,9

Проверка на усталостную выносливость.

,

где

условие усталостной прочности выполняется.

Расчет на статическую прочность при перегрузках.

общий коэф. запаса прочности:

, где

,

,

Тихоходный вал: опасное сечение под подшипником, концентратор напряжения- посадка с натягом.

Материал вала : марка стали 40Х                    [1,табл.10.2]

 

   

   

коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

 , где

                                 [1,табл.10.13]

 шлифование                [1,табл.10.8]

 без упрочнения            [1,табл.10.9]

-коэф. долговечности

 , где    

 - напряжение в опасном сечении

 

==3,1

коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

 , где

                            [1,табл.10.2]

 опасное сечение под подшипником, концентратор напряжения- посадка с натягом.

                                 [1,табл.10.13]

  шлифование               [1,табл.10.8]

  без упрочнения          [1,табл.10.9]

 - напряжение в опасном сечении

 

==20,4

Проверка на усталостную выносливость.

,

где

условие усталостной прочности выполняется.

Расчет на статическую прочность при перегрузках.

общий коэф. запаса прочности:

, где

,

,

Условие статической прочности при перегрузках выполняется.

3.10.   Проверочный расчет вала-червяка на жесткость.

Определим стрелу прогиба  и углы поворота  сечений и сравним их с допускаемыми.

 - допускаемая стрела прогиба, где =4 - модуль зацепления

 - допускаемый угол поворота

Вертикальная плоскость:

  

- модуль упругости

момент инерции сечения

найдем прогиб в точке 2

найдем прогиб в точке 4

найдем угол поворота в точке 1

найдем угол поворота в точке 3

Горизонтальная плоскость:

найдем прогиб в точке 2

найдем прогиб в точке 4

найдем угол поворота в точке 1

найдем угол поворота в точке 3

найдем общий прогиб в точке 2:

найдем общий прогиб в точке 4:

найдем общий угол поворота в точке 1:

найдем общий угол поворота в точке 3:

условие жесткости выполняется.

3.11. Тепловой расчет червячной передачи.

Определяем мощность на червяке.

Находим температуру нагрева масла при стационарном режиме.

где                                        [1,с.40]

                                                  [1,с.40]

так как , то перегрев редуктора наблюдаться не будет.

3.12. Смазывание, смазочные устройства.

Смазывание зубчатого (червячного) зацепления:

1. Так как скорость скольжения в зацеплении , что

меньше 10, то способ смазывания- картерный (окунанием).

2. Выбор сорта масла зависит от значения расчетного контакт­ного напряжения в зубьях  и фактической окружной скорости ко­лес      

при  и  выберем сорт масла:

И-Т-Д-460                               [2,табл.10.29]

3. Определяем уровень масла:

, где  делительный диаметр червяка мм

мм

при этом минимальный уровень масла ,где модуль зацепления

=8,8мм

Желательно, что­бы уровень масла проходил через центр нижнего тела качения под­шипника (шарика или ролика).

4. Контроль уровня масла.

В данном редукторе контроль масла ведется с помощью жезловых

маслоуказателей.

5. Слив масла

Для замены масла предназначено сливное отверстие, закрываемое пробкой с цилиндрической и конической резьбой.                 [2,табл.10.30]

6. Отдушины.

При длительной работе в связи с нагревом масла и воздуха повышается давление внутри корпуса. Это приводит к просачиванию масла через уплотнения и стыки. Чтобы избежать этого, внутреннюю полость корпуса сообщают с внешней средой путем установки отдушины в его верхних точках.

В данном редукторе установлена ручка-отдушина            [2,с.261]

7. Подшипники червячного редуктора будут смазываться за счет разбрызгивания и масленого тумана, возникающего при вращения червяка с колесом.

4. Выбор и проверка муфты

Выбор муфты:

Подбираем муфту к двигателю.

По моменту на валу двигателя подбираем муфту упругую втулочно-пальцевую исходя из условий:

-       коэф. режима работы                            [2,табл.7.1]

 

Выбираем муфту со следующими параметрами:     [2,табл.К21423]

Муфта упругая втулочно-пальцевая ГОСТ 21425-93      

Т=500

380

Размеры отверстий:

=45 мм

=82 мм

Проверка муфты:

Проверка на смятие: , где

- вращающий момент  =338,25       

 число пальцев  6           [2,табл.К22423]

диаметр окружности расположения пальцев

= наружный диаметр муфты мм [2,табл.К21423]

=мм

диаметр пальца, мм   мм                  [2,табл.К22423]

длина упругого элемента =36мм  [2,табл.К22423]

допускаемое напряжение смятия 2 МПа           [1,с.349423]

 МПа

Условие отсутствия смятия выполняется.

Проверка на изгиб пальцев муфты:

, где

допускаемое напряжение изгиба  

- предел текучести материала пальцев

                               [1,табл.10.2]

с –зазор между полумуфтами мм                  [1,с.350423]

Список использованных источников

1.         Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин - М.: Издательский дом «Академия», 2006.- 496 с.

2.         Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин – Калининград: Янтар. сказ, 2003.- 454 с.