Курсовая работа: Ленточный конвейер для перемещения штучных грузов
Табл. 15
Определение
действующих напряжений для расчета на максимальные нагрузки |
Наименование
параметра |
Обозначение |
Формула |
Значения |
Действующее
максимальное контактное напряжение, МПа |
|
|
1156 |
Сравнение
с допускаемым, % |
|
|
-46 |
Действующее
максимальное изгибное напряжение, МПа |
|
|
482 |
420 |
Сравнение
с допускаемым, % |
|
|
-55 |
-65 |
Определяющим является расчет на контактную прочность зубьев. При
расчете на контактную прочность недогрузка составляет -0.76% и -1.33% для
быстроходной и тихоходной ступени соответственно. При расчете на изгибные и
максимальные напряжения недогрузка колес более 50%. Это свидетельствует о том,
что при увеличении изгибной и максимальной нагрузки даже на 50% не приведет к
выходу из строя зубчатой передачи.
ленточный конвейер штучный груз
3. ЭСКИЗНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
3.1 Проектировочные расчеты валов
Определим диаметры валов из расчета только
на кручение по следующей формуле:
-
допускаемое касательное напряжение при кручении;
Т - вращающий момент на валу;
d – диаметр вала.
Для валов редукторов общего машиностроения условное допускаемое
напряжение принимают из диапазона МПа, мы примем его равным 40 МПа
[7].
Определяем диаметр оси из условия изгибной прочности:
Где - максимальный изгибающий момент;
-
допускаемое напряжение;
-
коэффициент полноты сечения .
Расчеты диаметров валов и осей занесены в таблицу 10.
Таблица 10
Диаметр
быстроходного вала |
(мм)
|
принимаем
(мм)
|
Диаметр
промежуточного вала |
(мм)
|
принимаем
(мм)
|
Диаметр
тихоходного вала |
(мм)
|
принимаем
(мм)
|
После определения диаметров валов разрабатываем их конструкцию,
т.е. формируем ступени, опорные буртики, предусматриваем шпоночные пазы.
Ступенчатая форма вала должна позволять свободно передвигаться каждой детали
вдоль вала до ее посадочного места и просто фиксировать ее на этом посадочном
месте в осевом направлении.
3.2 Выбор типа и схемы установки подшипников
При выборе подшипников, на первом этапе конструирования редуктора
исходят из ориентировочных значений диаметров валов. Затем, параллельно с
уточнением размеров валов по длине и по диаметру и уточнением нагрузки
подшипника пересматриваем первоначальный вариант и выбираем наиболее
рационально подшипники.
Выбираем шариковые радиальные однорядные подшипники. Этот тип в
основном предназначен для восприятия радиальных нагрузок, но может воспринимать
и осевые нагрузки.
Опоры выполняем с простейшим осевым креплением. Один подшипник
предотвращает осевое смещение вала в одном направлении, а другой – в другом.
Кольца подшипников должны закрепляться на валу и в корпусе, чтобы фиксировать
вал в осевом направлении, воспринимать осевую нагрузку и предотвращать проворот
колец при динамических нагрузках. Применим упор в заплечик вала.
На быстроходный вал, в первом приближении, выбираем подшипник из
тяжёлой серии:
405 ГОСТ 8338-75;
На промежуточный и тихоходный валы выбираем подшипник из
тяжёлой и лёгкой серии:
на промежуточный:
407 ГОСТ 8338-75;
на тихоходный:
214 ГОСТ 8338-75.
3.3 Составление компоновочной схемы
Рис.2 1-быстроходный вал; 2-первая ступень редуктора; 3-вторая
ступень редуктора; 4-тихоходный вал; 5-подшипники тихоходного вала; 6-подшипники
промежуточного вала; 7-подшипники быстроходного вала; 8-промежуточный вал
4. ВЫБОР МУФТ
Стандартизованные муфты подбираются по допускаемому вращающему
моменту и диаметру валов, так же учитываются габариты.
Основная характеристика муфты – расчетный вращающий момент , где - коэффициент
режима работы.
4.1 Подбор упругой муфты
Назначение упругих муфт – снижение ударной нагрузки и
предотвращение опасных колебаний. Кроме того, упругие муфты допускают некоторую
компенсацию неточностей взаимного положения валов. С помощью упругих муфт можно
предотвратить возможность появления резонансных колебаний. Упругая муфта
состоит из двух полумуфт и упругих элементов.
Основными типами упругих муфт являются втулочно-пальцевая МУВП, со
звездочкой и с торообразной оболочкой. Наиболее выгодной по габаритам является
муфта со звездочкой, ее и будем использовать.
Расчетный вращающий момент Нм.
Характеристика муфты со звездочкой (таблица 12).
Таблица 11
Наименование
муфты |
Станд.
момент Нм |
Расчетный
момент, Нм |
Габариты
(диаметр, длина), мм |
Допуск.
радиал. смещение |
Доп.
угловое смещение, град. |
Предел.
частота вращения |
Со
звездочкой |
125 |
42 |
105/188 |
0,4 |
1 |
1980 |
Выбираем упругую со звездочкой муфту 125-30-I.2-25-I.2-УЗ ГОСТ 1408.4-76 m=2,5 мм, z=38 [7].
Диаметр одной полумуфты выбираем 30 мм(растачивается до 32 мм), чтобы обеспечить сопряжение с валом двигателя. Диаметр другой
полумуфты выбираем 25 мм для сопряжения с быстроходным валом редуктора.
4.2 Подбор компенсирующей муфты
Компенсирующие муфты предназначены для соединения валов с
небольшими взаимными смещениями осей, связанными с неточностями изготовления,
монтажа и упругими деформациями.
Мы будем использовать компенсирующую зубчатую муфту.
Зубчатая муфта состоит из двух втулок с внешними зубьями надетых на
них обойм с внутренними зубьями. Зубчатые муфты обладают существенными
достоинствами, которые определили их широкое применение:
а) большой несущей способностью и надежностью при малых габаритах
вследствие большого числа одновременно работающих зубьев;
б) допустимостью значительных частот вращения.
Расчетный вращающий момент
Нм
Где -коэффициент, учитывающий степень
ответственности передачи,
-
коэффициент, учитывающий условия работы,
-
коэффициент углового смещения,
-номинальный
момент вращения.
Характеристики зубчатой муфты (таблица 13).
Таблица 12
Наименов-е
муфты |
Станд.
момент, Нм |
Расчетный
момент, Н∙м |
Габариты
(диаметр, длина), мм |
Допуск.
радиол. смещение |
Доп.
угловое смещ-е, град. |
Предел.
частота вращения |
Зубчатая |
2500 |
1572 |
185/220 |
0 |
1,5 |
4500 |
Выбираем зубчатую муфту 2500-60-І.2-УЗ ГОСТ 50895-96.
5. ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ НА ЗАДАННЫЙ РЕСУРС
Подшипники уже были предварительно выбраны по диаметру вала (см.
пункт 3.2), поэтому проводимые ниже расчеты сводятся к проверке выбранного
подшипника и уточнению его типа, диаметра и серии. Выбор подшипника по
динамической грузоподъемности состоит в проверке его расчетной долговечности
при заданных условиях работы [4].
Стандартные подшипники выбирают по
динамической грузоподъемности. Она определяется следующим образом:
Где
- расчетный ресурс,
- для шариковых подшипников,
- коэффициент, вводимый при
необходимости повышения надежности,
- коэффициент, учитывающий
качество материала подшипников, смазочный материал и условия эксплуатации - для
обычных условий работы,
- эквивалентная нагрузка для
радиальных подшипников,
- радиальная нагрузка,
- коэффициент вращения (при
вращении внутреннего кольца),
коэффициент вращения (для
сателлита),
- коэффициент безопасности,
учитывающий характер нагрузки,
- температурный коэффициент (при ).
Расчетной схемой для вала, опирающегося на
подшипники, является балка на двух опорах. Из действующих сил (нормальные и
силы трения) рассматривают только нормальные силы. Это связано с тем, что
коэффициент трения в зубчатом зацеплении очень мал благодаря отполированным
поверхностям зубьев и хорошей смазке.
Проведем проверочный расчет подшипников.
Отметим то факт, что одна из опор выполняется фиксирующей, а вторая -
плавающей. Плавающая опора компенсирует погрешности изготовления и
температурные деформации
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
|