Проектування приводу ланцюгового конвеєра механообробної ділянки Визначення основних (стр. 5 из 9)

4.1 Визначення розмірів валів

Розрахуємо орієнтовну довжину валів виходячи з (рис. 4.1).

Визначення діаметрів посадкових поверхонь валу:

Діаметри валів у місцях посадки зубчастих і черв’ячних коліс орієнтовно визначені при розрахунку зубчастих коліс та округленні по стандартному ряду нормальних лінійних розмірів за ГОСТ 6636–69 з ряду

.

Діаметри шипів валів можна приймати:

Згідно з розрахованими діаметрами шипів попередньо проводимо вибір підшипників кочення середньої серії. Перший вал - роликові радіальні сферичні дворядні. Другий вал – роликові радіальні сферичні дворядні. Для двухвінцових блоків приймаємо – роликові радіальні сферичні (ігольчаті).

Таблиця 4.1 Вибір підшипників

Вал	Діаметри шипів	Підшипники	Ширина внутрішнього кільця мм.	Діаметр зовнішнього кільця мм.
1		3509	23	85
2		3509	23	85
3		3609	36	100
4		3615	55	160
блок		4074110	30	80

Рисунок 4.1 Ескізне компонування циліндричного трьохступеневого співосного редуктора

Розрахунок діаметрів хвостовиків валів:

де d_МТ діаметр хвостовика тихохідного валу;

d_МБ діаметр хвостовика швидкохідного валу;

d_Е діаметр валу електродвигуна.

;

Для запобігання переміщення зубчастих коліс по валу на ньому виконують буртік більшого діаметру:

;

;

Визначення лінійних розмірів вала та елементів корпусу редуктора:

Товщина стінки корпусу редуктора становить:

;

де

- міжосьова відстань будь-якої ступені мм;

, приймаємо мм.

Відстань від торця підшипника кочення до стінки корпусу редуктора:

- при консистентному маслі в підшипниках.

Зазор між внутрішніми стінками корпусу і поверхнями обертових деталей:

Мінімальний зазор між поверхнями обертових деталей, що допускається:

Ширина фланця для кріплення кришки до корпусу редуктора:

Галтельні перехід будемо робити заокруглений тому, що на валах досить малі перепади діаметрів.

Рисунок 4.2 Параметри галтельного переходу

4.2 Визначення крутних та згинальних моментів

Матеріал валу приймаємо сталь 45 ГОСТ 1050-88;

Термообробка – поліпшення 220...260 HB;

Границя міцності σ_в=780...920 МПа, приймемо σ_в=800 МПа;

Границя витривалості при згині σ_-1=370 МПа;

Границя витривалості при крутінні t_-1=215 МПа;

Визначимо координати розташування рівнодіючих реакцій опор:

Основними навантаженнями, що діють на вали редукторів, є зусилля в зубчастих та черв’ячних зачепленнях.

Шестерня прямозубої передачі:

Колова сила

, Н, аналогічно для інших зубчастих коліс (таблиця 4.2).

де

- крутний момент на шестерні, Нм;

- діаметр ділильного кола шестерні, мм;

Радіальна сила

; Н;

де

- кут зачеплення.

Н, аналогічно для інших зубчастих коліс (таблиця 4.2).

Таблиця 4.2. Сили прикладені до валів

Шестерня І	Колесо І	Шестерня ІІ	Колесо ІІ	Шестерня ІІІ	Колесо ІІІ
dw, мм	120	440	120	440	120	440
T, Нм	63,5	201	201	614	614	1799
Ft, Н	1058	916	3359	2793	10242	8178
Fr, Н	385	333	1222	1016	3727	2976

Обидві сили прикладені по ділильному колі на відстані

, мм.

Визначення напрямку дії сил:

Колова сила лежить на дотичній до ділильного кола і спрямована протилежно до напрямку обертання на ведучому елементі передачі, а на веденому елементі – по обертанню. Радіальна сила завжди спрямована від місця прикладення до осі вала по радіусу.

4.3 Розробка розрахункової схеми вихідного вала

Рисунок 4.3 Лінійні розміри валу

Замінимо вал розрахунковою схемою у вигляді балки на двох опорах (А і В), (рис. 4.5) що є статично визначеною. Відповідно до схеми можна скласти 3 рівняння статичної рівноваги, що дозволяють визначити реакції у вертикальній Vі горизонтальній Hплощині.

Рисунок 4.4 Розрахункова схема валу

,

.

Перевірку коректності визначення реакції опор виконуємо по складених рівняннях рівноваги балки у проекціях сил на вісі

:

;

.

Вертикальна площина (рис. 4.5):

,

На вихідному вали на кінці виникає сила

Н,

де d_w – діаметр ділильного кола вихідної муфти (де розташовані болти),

T4 – скрутний момент на вихідному валі.

Н,

Н,

Перевірка:

,

.

Участки (зліва на право):

a:

Нм;

b:

Нм;

c:

Нм;

d (з права на ліво):