Проектування привода конвеєра (стр. 4 из 6)

Приймаємо d_к=55мм.

Діаметр бурта під колесо

(4.9)

де f=1,6мм – розмір факи

d_бк=55+3·1,6=59,8 мм

Приймаємо d_бп=60мм.

4.2 Вибір типа та схеми розташування підшипників

В опорах валів встановлюємо роликові радіально-упорні конічні однорядні підшипники. На швидкохідному валу встановлюємо підшипники середньої серії за схемою "у розпір. На тихохідному валу встановлюємо підшипники легкої серії за схемою "у розпір".

Мал. 4.1. Ескіз підшипників кочення

Таблиця 4.1.Вибір підшипників

Вал	№	D	d	B	r	r₁	С_r	С_о_r
Швидкохідний	46304	52	20	19	2	1,0	14,0	9,17
Тихохідний	36209	85	45	19	2,0	1,0	32,3	25,6

4.3 Ескізна компоновка редуктора

Відстань між колесом і внутрішньою поверхнею корпуса редуктора

Відстань між маточиною колеса і внутрішньою поверхнею корпуса приймаємо g=8мм

Відстань між опорами черв’яка приймаємо

l₁=d_a_м₂=137мм

Довжина консольної ділянки швидкохідного вала по ГОСТ 12081-72 приймаємоl=36мм

Довжина консольної ділянки тихохідного вала по ГОСТ 12081-72 приймаємо l=82мм

Довжина маточини черв’ячного колеса

l_м=1,2d_к2=1,2·55=66мм

приймаємо l_м=70мм

Мал. 4.2. Ескізна компоновка швидкохідного валу

Мал. 4.3. Ескізна компоновка тихохідного валу

Мал. 4.4. Схема сил у зачепленнях

4.4 Вибір матеріалу валів

Швидкохідний вал виконаний заодно ціле з черв’яком.

Матеріал виготовлення: сталь 40Х ГОСТ 4543-71 з послідуючою термообробкою – поліпшення (НВ270…320) та гартування СВЧ до отримання твердості HRC 48…53. В цьому випадку σ_т=750МПа;

σ_в=900МПа; τ_т=450МПа; σ_-1=410МПа; τ_-1=240МПа; ψ_τ=0,10

Тихохідний вал виготовляємо зі сталі 40Х ГОСТ 4543-71 з послідуючим поліпшенням до отримання твердості НВ270…320. В цьому випадку σ_т=750МПа; σ_в=900МПа; τ_т=450МПа; σ_-1=410МПа; τ_-1=240МПа; ψ_τ=0,10

4.5 Розрахунок валів на статичну міцність та опір втомі та розрахунок підшипників на витривалість

Розрахунок на статичну міцність

Швидкохідний вал

Реакції опор

В вертикальній площині

∑М₃=0

∑М₁=0

Перевірка

∑У=0

R_B_У-Fr1-Raу=0

874,87-138,72-(-512,32)=0

M_X1=0

M_X3=0

Реакції опор

В горізонтальній площині

∑М₃=0

∑М₁=0

R_BX =[-F_t₁·(l_Б/2)+F_М·(l_М+l_Б)]/ l_Б

R_BX=[-4080·134/2+970·(41,3+134)]/134=-771,189

Перевірка

∑Х=0

R_А_X- R_BX- F_t₁+ F_М=2338,84-(-771,189)+970-4080=0

Будуємо епюру згинаючих моментів

М_У1=0

М_У2=- R_А_X(l_Б/2)=-2338,84·134/2=-156700

М_У3= - F_М·l=-4080·175,279=-170021

Будуємо епюру згинаючих моментів

М_К=( F_t₁·d₁)/2=4080·29,8/2=60690

Сумарні опорні реакції

Подбіраємо підшипник по перший опорі.

Підшипник шариковий радіально-упорний 46304.

d=20мм, D=52мм, В=15мм, r=2,0 r₁=1,0, C_r=14, C_or=9,17

Визначаємо еквівалентне навантаження.

Р_э=(XVF_r₁+YF_a)·К_б·К_т(4.10)

де- F_r₁=816; F_a= 3400; V=1; К_б=1; К_т=1.

Відношення

- величина соответствует е=0,68

Відношення

>е; Х=0,41; Y=0,87

Р_э=(0,41·1·816+0,87·3400)·1·1=2958Н

Розрахункова довговічність, млн.об

(4.11)

, млн.об

Розрахункова довговічність, ч

(4.12)

, ч

Тихохідний вал.

Вертикальна площа

∑М₄=0

Перевірка

∑У=0

F_у-R_c_у- F_r2- F_D₂=0

1996,1-4390,33-1387+3781,44=0

Будуємо епюру.

М_х2= F_у·L_on

М_х2=1996·175,28=349858

М_х4=0

Горизонтальна площа

F_х-R_c_х- F_t₂+ F_Dx=0

3457,3-4756,79-4080+5379,44=0

Строємо епюру

М_у2 = - F_x∙ l_оп

М_у2 = - 3457 ∙ 175,88 = - 293873

М_у3 = - F_x∙ (l_оп +

) + R_сх

М_у3 = - 3457∙ (175,88 +

) + 4756,72

= - 236696

М_у4 = 0

Строємо епюру крутних моментів

М_к = М_r =

= 255000

Визначаємо реакціі

R_c =

= 6473.18

R_D =

= 6575,658

Сумарні згинальні моменти

М₂ =

М₃ =

Вибираємо підшипник – радіально упорний по ГОСТ 831-75 легкоі серіі 36209. d = 45мм D = 85 мм B = 19 мм α = 12° C_r = 32,3 C_o = 25,6

Відношення

= 0,059

Відношення

= 0,248 < l тому X = 1 Y = 0

Р_э = R_d ∙ V ∙ К_б ∙ К_т = 6575,685 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 = 6575,685

Розрахунок довговічності, мм

L = (

)³ =

= 137 мм

Розрахунок довговічності в годинах

L_h =

= 30000 год.

Для зубчастих редукторів приймаємо ресурс роботи підшипників від 30 тис (такий ресурс самого редуктора) до 10 тис ( такова допустима довговічность підшипника).

Перевірка міцності шпонкових з’єднань.

В редукторі застосовуємо шпонки призматичні з округленими торцями. Розміри перерізу шпонок і пазів; довжина шпонок по СТ СЭВ 189-75.