Привод к ленточному конвейеру
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
?о допустимая долговечность подшипников).
Ведомый вал
Из предыдущих расчетов имеем:
; ; ;
Рисунок 4. Эпюры моментов ведомого вала.
Реакции опор:
В плоскости xz:
;
;
Проверка:
;
В плоскости yz:
;
;
Проверка:
;
Суммарные реакции:
;
;
Осевые составляющие нагрузки отсутствуют ,
тогда:
;
( осевая нагрузка не учитывается).
Рассмотрим подшипник по более нагруженной опоре 5:
Эквивалентная нагрузка:
,
где - вращение внутреннего кольца подшипника, - для редукторов всех типов, - температурный коэффициент, .
Расчетная долговечность, :
;
Расчетная долговечность, :
;
ч - отвечает ГОСТ 16162 - 85.
5. Проверка прочности шпоночных соединений
Для передачи вращающих моментов применяем шпонки призматические со скругленными торцами (ГОСТ 23360 - 78). Материал шпонок сталь 45 нормализованная.
Напряжение смятия и условия прочности:
;
Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице:
;
при чугунной ступице:
;
Проверка прочности шпонки на ведущем валу:
Проверяем шпонку в месте установки полумуфты, т.е. на выходном конце вала.
,
где ; ; ; - длина шпонки (при длине конца вала 60 мм);; - момент на валу,
-материал полумуфт МУВП-чугун марки СЧ20;
;
Условие прочности выполнено, следовательно шпонка выдерживает напряжение.
Проверка прочности шпонок на промежуточном валу:
проверяем шпонку под цилиндрическим колесом:
,
где - диаметр вала под цилиндрическое колесо; ; ; - длина шпонки (при длине ступицы зубчатого колеса 48 мм); -момент на промежуточном валу;
-стальная ступица;
;
Проверка прочности шпонок на промежуточном валу:
проверяем шпонку под цилиндрической шестерней:
,
где ; ; ; - длина шпонки; -момент на промежуточном валу;
-стальная ступица;
;
Условие прочности выполнено для обеих шпонок, следовательно шпонки выдерживают напряжения.
Проверка прочности шпонок на ведомом валу:
проверяем шпонку под колесом:
,
где ; ; ; - длина шпонки (при длине ступицы колеса 60м); -момент на промежуточном валу;
-стальная ступица;
;
Проверяем шпонку на выходном конце вала:
;
;
;
;
-стальная ступица;
;
Условие прочности выполнено для обеих шпонок, следовательно шпонки выдерживают напряжения.
6. Уточненный расчет валов
Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения - по отнулевому (пульсирующему).
Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности n опасных сечений и сравнении их с требуемым (допускаемым) значением [n]. Прочность соблюдена при .
Будем производить расчет для предположительно опасных сечений каждого из валов.
Ведущий вал.
Материал вала:сталь 45, обработка-улучшение + закалка ТВЧ.
Среднее значение:
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба:
;
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:
;
Достаточно выбрать одно сечение с наименьшим коэффициентом запаса прочности, а именно сечение в месте посадки шестерни.
В этом сечении действует максимальные изгибающие моменты МУ, МХ и крутящий момент ТZ = TБ.
Сечение А - А (сечение со шпоночным пазом).
Данные вала:
d = 30мм,
b=10мм,
t=5мм
Момент сопротивления сечения:
;
Амплитуда и средние напряжение цикла касательных напряжений:
;
Принимаем
- коэффициент, выбираем по таблице;
- коэффициент, выбираем по таблице;
- коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла нагружений; Амплитуда нормальных напряжений изгиба:
;
Принимаем
- коэффициент, выбираем по таблице;
- коэффициент, выбираем по таблице;
Коэффициент запаса прочности:
;
;
Коэффициент запаса прочности результирующий:
;
Для обеспечения прочности, коэффициент запаса прочности должен быть не менее
:
;
Условие запаса прочности выполнено.
Промежуточный вал
Материал вала: сталь 40Х, термообработка-улучшение + закалка ТВЧ.
Среднее значение:
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба:
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:
Сечение А-А ( место посадки шестерни тихоходной передачи)
В этом сечении возникает наибольший изгибающий момент; концентрации напряжений обусловлено наличием шпоночной канавки.
Изгибающий момент:
;
;
Результирующий изгибающий момент:
;
Данные вала:
- диаметр в месте посадки под шпонку;
,
Момент сопротивления сечения нетто:
,
,
Амплитуда нормальных напряжений изгиба:
,
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
;
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
,
где - коэффициент, выбираем по таблице;
- коэ