Проект привода ленточного конвейера (стр. 6 из 7)
Коэффициент запаса прочности:
S= Sу· Sф/
Sу=у-1D/ уа
Sф=ф-1D/( фа+шфD· фа),
где уа и фа ─ амплитуды напряжений цикла;
шфD ─ коэффициент влияния асимметрии цикла напряжений.
уа=103·М/W; фа=103·М к/2Wк
М=
М к = 130 Н·м
Определим моменты инерции:
W=р·d3/32-b·h·(2d-h)2/(16d)=3.14·453/32-14·9(2·45 -9)2/(16·45) = 8045мм3
Wк=р·d3/16-b·h·(2d-h)2/(16d)= 3.14·453/16-14·9(2·45-9)2/(16·45) = 16987мм3
уа=103 ·53/8045 = 6,6 МПа
фа=103 ·130/2·6987 = 9.3 МПа
Пределы выносливости вала:
у-1D= у-1/КуD; ф-1D= ф-1/КфD,
где КуD и КфD ─ коэффициенты снижения предела выносливости.
КуD=( Ку/ Кdу+1/ КFу-1)/ КV,
КфD=( Кф/ Кdф+1/ КFф-1)/ КV,
где Ку и Кф ─ эффективные коэффициенты концентрации напряжений;
Кdт и Кdф ─ коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения;
КFт и КFф ─ коэффициенты влияния качества поверхности;
КV ─ коэффициент влияния поверхностного упрочнения.
КуD=( 2,2/0,81+1/0,95-1)/ 1=2,77
КфD=( 1,75/0,81+1/0,95-1)/ 1=2,21
у-1D= 410 / 2,77 =148 МПа; ф-1D= 230 /2,21 = 104.1 МПа
шфD=шф/ КфD
шфD=0,1/ 2,21=0,045
Sу= 148 / 6,6 = 22,4 Sф= 104.1 / (9.3 + 0,035 × 9.3) = 10.8
S= 22,4 · 10.8 /
=15.4 > [S] = 2.5Проверка показала, что коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечении больше чем требуемый.
Сечение Б-Б: Концентратором напряжений является галтель у шестерни.
Коэффициент запаса прочности:
S= Sу· Sф/
Sу=у-1D/ уа
Sф=ф-1D/( фа+шфD· фа),
уа=103·М/W; фа=103·М к/2Wк
М=
М к = 130 Н·м
Определим моменты инерции:
W=р·d3/32=3.14·503/32=12267 мм3
Wк=р·d3/16=3.14·503/16=24531 мм3
уа=103 · 126,8 / 12267 = 10,3 МПа
фа=103 · 130 / 2 · 24531 = 2,6 МПа
Пределы выносливости вала:
у-1D= у-1/КуD; ф-1D= ф-1/КфD,
где КуD и КфD ─ коэффициенты снижения предела выносливости.
КуD=( Ку/ Кdу+1/ КFу-1)/ КV,
КфD=( Кф/ Кdф+1/ КFф-1)/ КV,
КуD=( 2,2/0,81+1/0,95-1)/ 1=2,77
КфD=( 1,75/0,81+1/0,95-1)/ 1=2,21
у-1D= 410 / 2,77 =148 МПа; ф-1D= 230 /2,21 = 104.1 МПа
шфD=шф/ КфD
шфD=0,1/ 2,21=0,045
Sу= 148 / 10,3= 14,4 Sф= 104.1 / (2,6 + 0,045 × 2,6) = 38,5
S= 14.4 · 38,5 /
= 5,3 > [S] = 2.5Проверка показала, что коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечении больше чем требуемый.
8 Проверка пригодности подшипников промежуточного вала 2 – 3
Предварительно назначаем радиальные шариковые подшипники лёгкой серии 207. Схема установки подшипников - враспор.
Для принятых подшипников находим:
Cr = 20100 H; e = 0,26; Y =1,71;X=0,56 .
Минимально необходимые для нормальной работы подшипников осевые силы:
FaAmin = 0.83 × e × RA = 0,83 × 0,26 × 860,08= 185,6 H
Значения осевых сил берём из расчёта зубчатых передач:
Fa4 = 204,9H; Fa5 = 450H , тогда FA = Fa5 + Fa4 = 754,9H.
Отношение FaА / (V × RA) = 754,9/1× 860,08 =0,87, что больше e = 0,26. Тогда для опоры А: Х =0,56; Y = 1,71.
Найдём эквивалентную динамическую радиальную нагрузку:
,где коэффициенты V = 1, Кб = 1,2 , КТ = 1
Н.0Вычисляем ресурс работы подшипника:
где, Сr - базовая радиальная динамическая грузоподъёмность подшипника, Н
Рr - эквивалентная радиальная динамическая нагрузка, Н
к=3 - показатель степени для шариковых подшипников;
а1=1 - коэффициент корректирующий ресурс в зависимости от надежности (90%);
а23=0,75 - коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металла деталей подшипника.
n – частота вращения вала.
чРасчётная долговечность должна отвечать условию
,где tS ─ требуемый ресурс, tS = 21600 ч.
Данное условие выполняется, следовательно, подшипники 207 пригодны.
9 Конструктивные размеры корпуса редуктора
Чтобы поверхности вращающихся колес не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса, между ними оставляют зазор
, 
Расстояние b0 между дном корпуса и поверхностью колес
.В двухступенчатых соосных редукторах между торцевыми поверхностями шестерни быстроходной ступени и колеса тихоходной ступени расположены два подшипника опор соосных валов. Расстояние ls между зубчатыми колесами
,где T3 и T6 – ширины подшипников опор быстроходного и тихоходного валов.
Толщина стенок
.Принимается д = 8 мм.
Толщина фланцев
.Принимается b = 14.5 мм.
Диаметры болтов:
- фундаментальных
,принимаются фундаментальные болты с резьбой М20;
- остальные болты
,принимаются болты с резьбой М16.
10 Выбор смазки
При минимальном количестве масла смазывание редуктора осуществляется погружением колеса на высоту зуба в масло - картерное смазывание. Подшипники смазываются тем же маслом, что и детали передач. При смазывании колес погружением на подшипники попадают брызги масла, стекающего с колес, валов и стенок корпуса.
Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в смазку (масло), заливаемую внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 1/3. Объем масляной ванны 4…6 л.
По таблице устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях до 1000 Н/мм2 и скорости V до 2 м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна 34 мм2/с. По таблице из справочной литературы принимаем масло индустриальное И-Г-А-46 (табл. 11.1-11.3, стр. 200, /4/).
Контроль масла, находящегося в корпусе редуктора осуществляется с помощью жезлового маслоуказателя.
11 Подбор посадок и допусков
Зубчатые колеса: H7/r6.
Крышки торцовых узлов на подшипниках качения: H7/h8.
Шпоночные соединения: P9/h9.
Штифт с картеров: P8/h7.
Штифт с крышкой: H8/h7.
12 Сборка и регулировка редуктора
Перед сборкой полость корпуса редуктора подвергают очистке и покрывают маслостойкой краской. Сборку редуктора производят в соответствии с чертежом общего вида.
На входной вал насаживают подшипники, предварительно нагретые в масле до 80 - 100˚С.
На промежуточный вал насаживают подшипник предварительно нагретый в масле до 80 - 100˚С.Затем закладывают шпонку и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала. Насаживают подшипник предварительно нагретый в масле до 80 - 100˚С.
На выходной вал закладывают шпонку и напрессовывают зубчатое колесо, насаживают подшипники, предварительно нагретые в масле до 80 - 100˚С.
Валы устанавливают в корпус. Для центровки устанавливают крышку редуктора на корпус с помощью цилиндрических штифтов, затягивают болты, крепящие крышку редуктора с корпусом.
На конические хвостовики входного и выходного валов закладывают шпонки и надевают муфту и шкив.
Ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и устанавливают маслоуказатель. Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой, закрепляя крышку винтами.