Проект привода ленточного конвейера (стр. 5 из 7)
мм принимаем d = 35 мм; хвостовик конический (М20´1,5),Диаметр участка вала под подшипник:
где, t - высота заплечника, мм; t = 2мм ,
мм Принимаем dП = 40мм.Диаметр буртика подшипника:
где, r - координата фаски подшипника, мм r = 2,5мм ,
мм Принимаем dБП = 48мм.4.2 Расчёт промежуточного вала 4-5
Рисунок 6-Эскиз промежуточного вала 4-5
, где Т45 -момент на промежуточном валу;
Принимаем dК = 45мм;
dБК ³ dК + 3×f , где f -размер фаски колеса; f = 1,6мм ,
dБК ³ 45 + 3×1,6 ³49,8 мм Принимаем dБК = 50мм
Принимаем dП = 45мм.
4.3 Расчёт выходного вала 6
Рисунок 7-Эскиз выходного вала 6
, где Т-момент на выходном валу;
мм ;
,где t-высота заплечника;
мм принимаем dП =55мм;
;
мм ; принимаем dБП =65мм;
dК =dБП =65мм.
dБК =dК +3×f , где f– размер фаски колеса; f =2,6мм ,
dБК =65+ 3×2,6=70мм.
5 Подбор и проверка шпонок
Подбираются шпонки призматические (ГОСТ 23360-78).
Рисунок 8-Шпоночное соединение
Таблица 4
| Вал | Место установки | Диаметр d, мм | Сечение шпонки, мм | Фаска s, мм | Глубина паза, мм | Длина l, мм | ||
| b | h | t1 | t2 | |||||
| 2-3 | шкив | 29.1 | 6 | 6 | 0.3 | 3.5 | 2.8 | 40 |
| 4-5 | колесо зубчатое | 45 | 14 | 9 | 0.5 | 5.5 | 3.8 | 32 |
| 6 | колесо зубчатое | 67 | 20 | 12 | 0.5 | 7,5 | 4.9 | 50 |
| 6 | полумуфта | 45 | 14 | 9 | .05 | 5,5 | 3.8 | 70 |
Проверка шпонок на смятие
,где T – передаваемый вращающий момент;
dср – диаметр вала (средний) в месте установки шпонки;
h, b, l – линейные размеры шпонки;
t1 – глубина паза вала.
Проверочный расчет шпонки 6Ч6Ч40 ГОСТ 23360-78, на валу 2-3.
Т.к. материал ступицы (шкив) – чугун, то допускаемое напряжение смятия [усм]2-3 = 80 Н/мм2.
Проверочный расчет шпонки 14Ч9Ч32 ГОСТ 23360-78, на валу 4-5.
Т.к. материал ступицы (зубчатое колесо 4) – сталь, то допускаемое напряжение смятия
[усм]4-5 = 120 Н/мм2.
Проверочный расчет шпонки 18Ч11Ч56 ГОСТ 23360-78, на валу 6 под зубчатое колесо 6.
Т.к. материал ступицы (зубчатое колесо 6) – сталь, то допускаемое напряжение смятия
[усм]6к = 120 Н/мм2.
Проверочный расчет шпонки 12Ч8Ч63 ГОСТ 23360-78, на валу 6 под полумуфту.
Т.к. материал ступицы (полумуфта) – чугун, то допускаемое напряжение смятия
[усм]6м = 80 Н/мм2.
Т.к.
, то необходимо поставить две шпонки под углов 180є, считая, что каждая шпонка передает половину нагрузки.Проверка показала, данные шпонки можно использовать в шпоночных соединениях редуктора.
6 Выбор муфты
Исходя из условий работы данного привода, будет использоваться втулочно-пальцевая муфта (ГОСТ 20884-93). Муфта выбирается по диаметру вала и по величине расчетного момента
,где k – коэффициент, учитывающий эксплуатационные условия, для ленточных транспортеров при нагрузке спокойной – k = 1.5 (табл. 9.3, стр. 172, /8/).
Рисунок 9-МУВП
Основные параметры МУВП
Таблица 5 .Основные параметры МУВП
| Т, Н×м | d, мм | D, мм | L, мм | l, мм |
| 1000 | 50 | 220 | 226 | 110 |
Проверочный расчёт муфты
Упругие элементы рассчитываются на смятие:
усм=2×T/(z×D×dп×lвт)≤[ усм],
где Т - вращающий момент;
dп – диаметр пальца; (dп = 22)
усм=2×103×1216/(8×220×22×110)=0.54≤2 МПа
7 Определение реакций опор промежуточного вала и построение эпюр
Рисунок 10-Схема редуктора
Для проверки выбираем промежуточный вал 2-3. Так как на него действует большее количество сил.
Определим реакции опор:
Рассмотрим проекции сил в плоскости ХZ :
-Ft2 ×55 + Ft5 × 125 – RХВ × 175 =0;тогда
Н 
-Ft5 ×50 + Ft4 × 120 – RХА × 175 =0;тогда
НПроверка: SFIX =0; RХА - Ft4 + Ft5 - RХВ = 31,7 – 1198,9 + 2766,25 – 1599 = 0.
Рассмотрим проекции сил в плоскости УZ:
-Fr4 × 55 - Fa4 × 127,5 – Fr5 × 125 + Fa5 × 48,7 + RУB × 175 =0;тогда
Fr5 ×50 + Fa5 × 48,7 + Fr4 × 120 – Fa4 × 127,5 - RУА × 175 =0;тогда
Проверка: SFIY =0; RYА - Fr4- Fr5 + RYВ = 859,5 – 442,7 – 1020,1+ 593,2 = 0.
Суммарные реакции опор:
Н 
НОпределим значения изгибающих моментов:
Плоскость XZ:
Сечение 1: 0 < X1 <0.055м. Сечение 2: 0 < X2 <0.70м.
MX = RХА × X1 MX = RХА × (0,055 + X1) - Ft4 × X2
MX(0) = 0 MX(0) = 31,7 × 0,055 = 1,74 Н×м
MX(0.036) = 31,7× 0.055 = 1,74 Н×м MX(0.138) = 31,7 × 0,125 – 1198,9 × 0,7 = -79,95 Н×м
Сечение 3: 0 < X3 <0.05м.
MX = -RХВ × X3
MX(0) = 0
MX(0.042) = -1599 × 0.05 = -79,95 Н×м
Плоскость УZ:
Сечение 1: 0 < У1 <0.055м.
MУ = RУА × У1
MУ(0) = 0
MУ(0.036) =859,5 × 0.055 = 47,5Н×м
Сечение 2: 0 < У2 <0.7м.
MУ = RУА × (0,055 + У2) – Fr4 × У2 + Fa4 × 0,0127
MУ(0) = 859,5 × 0,055 + 442,7 × 0,0127 = 53 Н×м
MУ(0.7) = 859,5 × 0,125 – 442,7 × 0,7 + 5,6= 98,5 Н×м
Сечение 3: 0 < У3 <0.05м.
MУ = RУВ × У3
MУ(0) = 0
MУ(0.05) = 593,2 × 0.05 = 29,66 Н×м
7.1 Проверочный расчет промежуточного вала
Проверочный расчёт состоит в определении коэффициентов запаса прочности S для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) напряжениями [S]. Прочность соблюдена при S >= [S] .
Будем производить расчёт для предположительно опасных сечений вала.
Рисунок 12-Эскиз вала
Материал вала ─ сталь 45.
Таблица 6
| Диаметр заготовки | Твердость НВ | увМПа | утМПа | фтМПа | у-1МПа | ф-1МПа | шт | |
| <80 | 270 | 900 | 650 | 390 | 410 | 230 | 0,10 | |
Сечение А - А: Концентратором напряжений является шпоночный паз.