|
|
Принимаем для смазки подшипников пластичный смазочный материал. Для предотвращения вытекания смазки внутрь корпуса и вымывания пластичного смазочного материала жидким маслом из зоны зацепления устанавливаем мазеудерживающие кольца. Их ширина определяет размер у=8÷12мм.
Принимаю у=8 мм.
Измерением находим расстояние на ведущем валу l1=43,5 мм и на ведомом l2=48,5 мм
Принимаю окончательно l1= l2=50 мм
Измерением устанавливаем расстояние, определяющие положение шкива, относительно ближайшей опоры ведущего вала l3, принимаю окончательно l3=65 мм.
8. Проверка долговечности подшипников
Ведущий вал
Выписываю Ft=2456,96 кВт, Fr=1134,9 Н∙м, Fa=387 Н∙м, Fb=1340,13 Н, l1=l2=50 мм, l3=65 мм, d1=79 мм, d2=281 мм из проделанных расчетов.
8.1. Реакции опор Rx2 в плоскости Xz.
Rx1=(1/2l1)(Fb(l3 + 2l1)+Ft·l1),
z Rx2=(1/2l1)(-Fb·l3 + Ft · l1),
x Проверка: Rx1 +Rx2- Fb-Ft = 0,
Rx1
_ Fr _
_ 1 _ 2
Fa
Fb Ry1 Ry2
Ft
l3 l1 l1
Rx1=(1/2·0,05)(1340,13(0,065+2·0,05)+2456,96·0,05)=3439,69 Н
Rx2=(1/2·0,05)(-1340·0,065 + 2456,96 · 0,05)= 357,48 Н
Проверка: 3439,69 +357,48- 1340-2456,96=0
3797,17-3797,17=0
0=0
В вертикальной плоскости Yz силу давления на вал от ременной передачи не учитываю, т.к. ременная передача по условию проектирования находится в горизонтальной плоскости и вертикальная составляющая от Fb будет незначительной.
В плоскости Yz
Ry1 = 1/2l1 (Fr·l1+ Fa·d1/2),
Ry2 = 1/2l1 (Fr·l1- Fa·d1/2),
Проверка: -Ry1+Fr-Ry2=0,
Ry1 = 1/2·0,05(1134,9·0,05+ 387·0,07/2)= 702,9 Н
Ry2 = 1/2·0,05(1134,9·0,05- 387·0,07/2) =432 Н
Проверка: -702,9+1134,9-432=0
1134,9-1134,9=0
0=0
8.2. Суммарные реакции:
,
,
=3510,77 Н
=560,73 Н
8.3.Определение эквивалентной нагрузки
Pэ = (x·V·Pr1+y·Pa) ·Kv·Kt ,
где Pa=Fa=310 Н·м;
V =1 - вращается внутреннее кольцо;
Kv = 1 - коэффициент безопасности для приводов ленточных конвейеров.
(Табл. 9.19. Л1.с.214.).
Отношение Pa/Cо – эта величина должна соответствовать,
согласно Табл. 9.18. Л1.с212.
Pa/Cо=387/18000=0,0172 ≤ e=0,22
Отношение Pa/Pr1 -> e
Pa/Pr1=387/3510,77=0,11245; е=0,3; x=0,56; y=1,45 ; табл. 9.18.
Pэ = (0,56·1·3510,77+1,45·387) ·1·1=1993,2296 Н
8.4. Долговечность подшипника
L = (C·103 / Рэ)3 млн. об. (8.2)
L = (33,2·103 / 1993,2296)3=4621,06 млн. об.
Расчетная долговечность подшипника
Lh = L·106 / 60 · n2, (8.3.)
где n2 –частота вращения ведущего вала, об/мин;
Lh – Расчетная долговечность, млн. об.;
L - долговечность подшипника, млн. об.
Lh = 4621,06·106 / 60·315=244,5·103 млн. об.>10000 млн. об.
Ведомый вал
Rу4
-- --
Rx3 -- -- 4
Ry3 Rx4
l2 l2
у
z
x
8.5. Реакции опор в плоскости xZ
Rx3 = Rx4 = Ft/2,
Rx3 = Rx4 =2456,96/2=1228,48 Н
В плоскости yZ:
Ry3 = 1/2l2(-Fr·l2 + Fa· d2/2),
Ry4 = 1/2l2(Fr·l2 + Fa· d2/2),
Проверка: -Ry4 – Fr + Ry4 = 0,
Ry3 = (1/2·0,05)(-1134,9·0,05+387·0,25/2)=-86,2 Н
Ry4 = (1/2·0,05)(1134,9·0,05+387·0,25/2)= 1053,7 Н
Проверка: -Ry3 - Fr + Ry4=0
86,2-1134,9+1053,7=0
1134,9-1134,9=0
0=0
8.6. Суммарные реакции:
,
,
=1105,66 Н
=1361 Н
Pэ = (x·V·Pr4+y·Pa) ·Kv·Kt ,
Отношение
Pa/Cо=387/36000=0,0086 ≤ e=0,22
Отношение Pa/Pr4 -> e
Pa/Pr4=387/1361=0,227 е=0,38; x=0,56; y=1,15; табл. 9.18.
Pэ = (0,56·1·1361+1,15·387) ·1·1=1118,66 Н
8.7. Определение расчетной долговечности:
L = (C·103 / Рэ)3 млн. об.
L = (65,8·103 / 1118,66)3=203,508·103 млн. об.
Расчетная долговечность
Lh = L·106 / 60 ·n3,
где n3 - об/мин. частота вращения ведомого вала.
Lh = 203,508·106 / 60 ·88= 38543,2 млн. об.
9. Проверка прочности шпоночных соединений
9.1. Подбор шпонок по ГОСТ 23360 – 78 (табл. 9.1, ГОСТ 24071 – 80 табл.9.2.)
Материал шпонок - сталь 45 нормализованная.
Для ведущего вала редуктора:
b×h=8×7 мм; t1=4 мм; t2=3,3 мм; d=30 мм; L=53 мм; фаска 0,25×45°.
Для ведомого вала редуктора под муфтой:
b×h=14×9 мм; t1=5,5 мм; t2=3,8 мм; d=45 мм; L=65 мм; фаска 0,3×45°.
Для ведомого вала редуктора под колесом:
b×h=16×10 мм; t1=6 мм; t2=3,8 мм; d=55 мм; L=40 мм; фаска 0,35×45°.
9.2. Определение напряжения смятия и условия прочности
Gсм = 2Т /d(h-t1)(L-b) ≤ {Gсм}, (9.1)
где Gсм - напряжения смятия и условия прочности, мПа;
Т - вращающий момент на валу, Н·м;
d - диаметр вала, мм;
h - высота шпонки, мм;
L – длинна шпонки, мм;
в – ширина шпонки, мм.
Допускаемое напряжение при стальной ступице - {Gсм} = 100 ÷ 120МПа;
при чугунной - {Gсм} = 50 ÷ 70 МПа.
Принимаю: для чугунной ступицы {Gсм}=70 МПа;
для стальной ступицы {Gсм}=120 МПа.
Ведущий вал:
b×h=8×7 мм; t1=4 мм; t2=3,3 мм; d=30 мм; L=53 мм; фаска 0,25×45°
(материал шкива – чугун марки СЧ-15).
Gсм = 2Т1/d (h-t1)(L-b) , (9.2)
Gсм = 2·78,5·103/30(7-4)(53-8)=157·103/4050=38,76 МПа<{Gсм}
38,76 МПа<70 МПа
Условие выполнено
9.3. Ведомый вал
b×h=14×9 мм; t1=5,5 мм; t2=3,8 мм; d=45 мм; L=65 мм; фаска 0,3×45°.
Проверка шпонки под муфтой:
Gсм = 2Т3/d (h-t1)(L-b); (9.3)
(материал полумуфты СЧ-20).
Gсм = 2·259,553·103/45 (9-5,5)(65-14)=519,106·103 /8032,5=64,62 МПа<{Gсм}
64,62 МПа<70 МПа
Условие выполнено
9.4. Проверка шпонки под зубчатым колесом:
b×h=16×10 мм; t1=6 мм; t2=3,8 мм; d=55 мм; L=40 мм; фаска 0,35×45°.
Gсм=2Т2/d (h-t1)(L-b) <{Gсм}, (9.4)
(зубчатое колесо из стали)
Gсм=2·367,42·103/55 (10-6)(40-16)=529,7·103/5280=100,32 МПа< {Gсм}
100,32 МПа< 120 МПа
Условие выполнено
10. Проверочный расчет ведомого вала
10.1. Проверочный (уточненный) расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности S для опасных сечений и сравнения их с требуемыми (допускаемыми) значениями {S}
Соблюдение прочности при S≥ {S}=25 Л.3 с. 161
Согласно сборочному чертежу составил расчетную схему и построить эпюры Mx, My, Mk,Ft,Fa Ry4
Ry3 С
Rx3
L3
А Fr
L2
В
Rx4
L2
+
МyВ
MxBслева
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.