Проектирование привода роликового транспортера (стр. 12 из 12)
Рисунок 13 – Эпюры моментов
Расчет на статическую прочность.
Расчет на статическую прочность производим аналогично вышеприведенным расчетам валов редуктора и результаты сводим в таблицу 13.
Таблица 13 – Результаты расчета
| Нормальные напряжения, МПа | 6,8 |
| Касательные напряжения, МПа | 5,1 |
| суммарный изгибающий момент, Н∙м | 776,4 |
| крутящий момент, Н∙м | 1155 |
| коэффициенты запаса прочности | |
| по нормальным напряжениям | 79,4 |
| по касательным напряжениям | 76,8 |
| Общий коэффициент запаса | 55,2 |
| Допустимое значение коэффициента запаса | [1,3 … 2] |
Расчет на сопротивление усталости.
Аналогично выполняем расчет на сопротивление усталости и результаты сводим в таблице 14.
Таблица 14 – Результаты расчета
| Нормальные напряжения в опасном сечении, МПа | 3,1 |
| Касательные напряжения в опасном сечении, МПа | 0,1 |
| Результирующий изгибающий момент, Н∙м | 352,9 |
| Предел выносливости вала при изгибе, МПа | 88,4 |
| Предел выносливости вала при кручении, МПа | 83,2 |
| коэффициенты запаса прочности | |
| по нормальным напряжениям | 23,8 |
| по касательным напряжениям | 74,7 |
| Общий коэффициент запаса | 23,7 |
| Допустимое значение коэффициента запаса | [1,5 … 2,5] |
10.3 Расчет подшипников вала исполнительного механизма
Предварительно выбираем шарикоподшипник радиальный сферический двухрядный легкой серии 1211. Схема установки подшипников с двумя фиксирующими опорами.
Рисунок 14 – Шариковый сферический двухрядный подшипник
Исходные данные для расчета:
частота вращения вала nв = 38,2 мин-1;
требуемый ресурс при вероятности безотказной работы 90%: L = 16640 ч;
диаметр посадочной поверхности вала
мм;Режим нагрузки III:
.Для этого подшипника (из табл.24.12 стр.460 [1]) выписываем:
; 
; e = 0,2, Х = 1.Силы действуют в опорах:
 (161)  Н |
 | (162) |
НОпределяем эквивалентные нагрузки:
 | (163) |
 Н |
Осевые составляющие от радиальных нагрузок равны нулю.
Осевые силы, нагружающие подшипники:
Т.к. Fa = 0 , то Fa1 = Fa2 =0
Эквивалентная динамическая нагрузка:
 , | (164) |
где:
– коэффициент безопасности; 
; 
– коэффициент температуры; 
.  Н |
Расчётный ресурс:
 | (165) |
; 
; 
.  ч |
Расчетный ресурс больше требуемого, то предварительно назначенный подшипник №1211 пригоден.
11. Проверочный расчет шпоночных соединений
Призматические шпонки, применяемые в проектируемом приводе,
проверяют на смятие. Проверке подлежат шпонка вала электродвигателя;
шпонка быстроходного вала – под упругой муфтой; шпонки тихоходного вала – под ведущей звездочкой и под зубчатым колесом, шпонка на промежуточном валу – под зубчатым колесом, шпонки на валу исполнительного механизма – под ведомой звездочкой и муфтой, встроенной в ролик.
Рисунок 15 – Эскиз шпонки
Условие прочности:
, (166)где: h– высота шпонки;
lp – рабочая длина шпонки;
;d – диаметр соединения;
[σ]см – допускаемое напряжение на смятие; [σ]см = 100-150 МПа.
Для вала электродвигателя
Шпонка 6 х 6 х 36 по ГОСТ 23360-78.
Tэ/дв = 8,2 Н∙м; d = 22 мм; h = 6 мм; b = 6 мм; l= 36 мм;
Для быстроходного вала
Шпонка 6 х 6 х 36 по ГОСТ 23360-78.
Tэ/дв = 8,033 Н∙м; d = 18 мм; h = 4 мм; b = 4 мм; l= 20 мм;
Для промежуточного вала редуктора
Шпонка 8 х 7 х 28 ГОСТ 23360-78.
T1T = 48,875 Н∙м; d = 32 мм; h = 7 мм; b = 8 мм; l= 28 мм;
Для тихоходного вала редуктора
Шпонка 6 х 6 х 50 ГОСТ 23360-78.
Соединение зубчатого колеса с тихоходным валом.
T2T = 230,266 Н∙м; d = 53 мм; h = 6 мм; b = 6 мм; l= 50 мм;
Соединение ведущей звездочки с тихоходным валом.
T2T = 230,266 Н∙м; d = 36 мм; h = 6 мм; b = 6 мм; l= 50 мм;
Для вала исполнительного механизма
Шпонка 14 х 9 х 63 ГОСТ 23360-78.
Соединение ведомой звездочки с валом исполнительного механизма.
T = 540,91 Н∙м; d = 50 мм; h = 14 мм; b = 9 мм; l= 63 мм;
Соединение муфты, встроенной в ролик, с валом исполнительного механизма.
T = 540,91 Н∙м; d = 62 мм; h = 14 мм; b = 9 мм; l= 63 мм;
Библиографический список:
1. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для машиностр. спец. вузов. – 8-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2004. 496с.
2. Иванов М.Н. Детали машин: Учебник для машиностр. спец. вузов. – М.: Высш. шк., 1984.
3. Детали машин и прикладная механика: Учебное пособие к курсовому проекту/Составители: О.В. Калинин, Р.И. Зайнетдинов, Д.Б. Лопатин. – Челябинск: ЮУрГУ, 1999.
4. Решетов Д.Н. Детали машин: Учебник для студентов машиностр. спец. вузов. – М.: Машиностроение, 1974.
5. Цехнович Л.И., Петриченко И.П. Атлас конструкций редукторов. – Киев: Висш. школа, 1979.
6. Двигатели асинхронные единой серии АИ мощностью 0,06…400 кВт. - Владомир: Тестэк, 1995.
7. Справочник конструктора – машиностроителя/под ред. В.И. Анурьева. – М: Машиностроение, 1982. – Т.2.
8. Справочник по муфтам/ Под ред. В.С. Полякова. 2-е изд., испр. и доп.—Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1979.—344 с., ил.
9. Расчеты деталей машин: Справ. пособие/ А.В. Кузьмин, И.М. Чернин, Б.С. Козинцов. – 3-е изд., перераб. и доп.– Мн.: Выш.шк., 1986.– 400 с.