Проектирование привода пластинчатого конвейера

d3 = = = 83,4 мм

Принимаем: выходной диаметр Ø90 мм, под подшипники – Ø100 мм, под колесо - Ø110 мм.

Усилие от муфты:

FM = 250= 250= 15968 H

Ft4 = 16518 H, Fr4 = 6012 H, a = 96 мм, b = 189 мм, с = 83,5 мм.

Реакции от усилий в зацеплении:

RAx(a + b) – Ft4b = 0; RAx = Ft4b / (a + b) = 16518 · 189 / 285 = 10954 H

RBx = Ft4 - RAx = 16518 – 10954 = 5564 H

Mx = RBxb = 5564 · 0,189 = 1052 H · м

RAy = Fr4b / (a + b) = 6012 · 189 / 285 = 3987 H

RBy = Fr4 - RAy = 6012 – 3987 = 2025 H

My = RByb = 2025 · 0,189 = 383 H · м

Реакции от усилия муфты:

FM(a + b + c) – RAFм(a + b) = 0;

RAFм = FM(a + b + c) / (a + b) = 15968 · 368,5 / 285 = 20646 H

RBFм = RAFм - FM = 20646 – 15968 = 4678 H

RA = = = 11657 H

RB = = = 5921 H

Для расчета подшипников:

RA' = RA + RAFм = 11657 + 20646 = 32303 H

RB' = RB + RBFм = 5921 + 4678 = 10599 H

Опасное сечение I – I. Концентрация напряжений в сечении I – I вызвана напрессовкой внутреннего кольца подшипника на вал с натягом.

Материал вала – сталь 40Х, НВ = 240, σв = 780 МПа, σт = 540 МПа, τт = 290 МПа,

σ-1 = 360 МПа, τ-1 = 200 МПа, ψτ = 0,09, [2].

Расчет вала в сечении I - I на сопротивление усталости.

σа = σu = МAFм / 0,1d33 = 1333 · 103 / 0,1 · 1003 = 13,3 МПа

τа = τк /2 = Т3 / 2 · 0,2d33 = 4080 · 103 / 0,4 · 1003 = 10,2 МПа

Кσ / Кdσ = 3,8 [2]; Кτ / Кdτ = 2,2 [2];

KFσ = KFτ = 1 [2]; KV = 1 [2].

KσД = (Кσ / Кdσ + 1 / КFσ – 1) · 1 / KV = (3,8 + 1 – 1) · 1 = 3,8

KτД = (Кτ / Кdτ + 1 / КFτ – 1) · 1 / KV = (2,2 + 1 – 1) · 1 = 2,2

σ-1Д = σ-1 / KσД = 360 / 3,8 = 94,7 МПа

τ-1Д = τ -1 / KτД = 200 / 2,2 = 91 МПа

Sσ = σ-1Д / σа = 94,7 / 13,3 = 7,1; Sτ = τ -1Д / τ а = 91 / 10,2 = 8,9

S = Sσ Sτ / = 7,1 · 8,9 / = 5,5 > [S] = 2,5

Прочность вала обеспечена.

Выбор типа подшипника.

Осевые нагрузки отсутствуют, поэтому берем радиальные шарикоподшипники №320, С = 174 кН, С0 = 132 кН, d×D×B = 100×215×47

QA = RA' Kδ KT = 32303 · 1,3 · 1 = 41994 H

Ресурс подшипника:

Lh = a23(C / QA)m (106 / 60n4) = 0,8 · (174 / 41,994)3 · (106 / 60 · 4,68) = 20,2 · 104 ч

20,2 · 104 ч > [t] = 2,5 · 104 ч

Подшипник подходит.

12. Расчет приводного вала и расчет подшипников для него

Диаметр выходного конца вала, исходя из расчета на кручение:

dпр = = = 83,4 мм

Принимаем: выходной диаметр Ø90 мм, под подшипники – Ø100 мм, под тяговую звездочку – Ø110 мм.

Усилие от муфты: FM = 250= 250= 15968 H

Ft = F4 = 40000 H, Fr = 46000 H, p = 100 мм, s = 200 мм, t = 200 мм.

Реакции от усилий в зацеплении:

RLx(s + t) – Fts = 0; RLx = Fts / (s + t) = 40000 · 0,2 / 0,4 = 20000 H

RKx = Ft – RLx = 40000 – 20000 = 20000 H

My = RKxs = 20000 · 0,2 = 4000 H · м

RLy = Frs / (s + t) = 46000 · 0,2 / 0,4 = 23000 H

RKy = Fr – RLy = 46000 – 23000 = 23000 H

Mx = RKys = 23000 · 0,2 = 4600 H · м

Реакции от усилия муфты:

FM(s + t + p) – RLFм(s + t) = 0;

RLFм = FM(s + t + p) / (s + t) = 15968 · 0,5 / 0,4 = 19960 H

RKFм = RLFм - FM = 19960 – 15968 = 3992 H

RL = = = 30480 H

RK = = = 30480 H

Для расчета подшипников:

RL' = RL + RLFм = 30480 + 19960 = 50440 H

RK' = RK + RKFм = 30480 + 3992 = 34472 H

Опасное сечение I – I. Концентрация напряжений в сечении I – I вызвана напрессовкой внутреннего кольца подшипника на вал с натягом.

Материал вала – сталь 40Х, НВ = 240, σв = 780 МПа, σт = 540 МПа, τт = 290 МПа,

σ-1 = 360 МПа, τ-1 = 200 МПа, ψτ = 0,09, [2].

Расчет вала в сечении I - I на сопротивление усталости.

σа = σu = МLFм / 0,1d43 = 1597 · 103 / 0,1 · 1003 = 16 МПа

τа = τк /2 = Твых / 2 · 0,2d43 = 4080 · 103 / 0,4 · 1003 = 10,2 МПа

Кσ / Кdσ = 3,8 [2]; Кτ / Кdτ = 2,2 [2];

KFσ = KFτ = 1 [2]; KV = 1 [2].

KσД = (Кσ / Кdσ + 1 / КFσ – 1) · 1 / KV = (3,8 + 1 – 1) · 1 = 3,8

KτД = (Кτ / Кdτ + 1 / КFτ – 1) · 1 / KV = (2,2 + 1 – 1) · 1 = 2,2

σ-1Д = σ-1 / KσД = 360 / 3,8 = 94,7 МПа

τ-1Д = τ -1 / KτД = 200 / 2,2 = 91 МПа

Sσ = σ-1Д / σа = 94,7 / 16 = 5,9; Sτ = τ -1Д / τ а = 91 / 10,2 = 8,9

S = Sσ Sτ / = 5,9 · 8,9 / = 4,9 > [S] = 2,5

Прочность вала обеспечена.

Выбор типа подшипника.

Осевые нагрузки отсутствуют, поэтому берем радиальные шарикоподшипники №320, С = 174 кН, С0 = 132 кН, d×D×B = 100×215×47

QA = RA' Kδ KT = 50440 · 1,3 · 1 = 65572 H

Ресурс подшипника:

Lh = a23(C / QA)m (106 / 60n4) = 0,8 · (174 / 65,572)3 · (106 / 60 · 4,68) = 2,7 · 104 ч

2,7 · 104 ч > [t] = 2,5 · 104 ч

Подшипник подходит.

13. Смазка

Смазка зубчатых зацеплений осуществляется окунанием одного из зубчатых колес в масло на полную высоту зуба.

Вязкость масла по [2]:

V1 = 0,37 м/с – V40° = 33 мм2/с

V2 = 0,12 м/с – V40° = 35 мм2/с

V40°ср = 34 мм2/с

По [2] принимаем масло индустриальное И-Г-А-32, у которого

V40°C = 29-35 мм2/с. Подшипники смазываются тем же маслом, что и зацепления за счет разбрызгивания масла и образования масляного тумана.

 Скачать реферат