Привод ленточного конвейера (стр. 4 )

∑MA=-FM∙lm+Ft2∙l2 – RBX(l2+l2)=0;

Н;

∑MB=-Ft2∙l2+RAX∙(l2+l2) – Fm(l2+l2+lm)=0;

Н.

Cоставляем проверочное уравнение

∑X= - Fm+RAX – Ft2+RBX  = 0;

∑X= -2243,7+4669,175–3729,1+1303,62= 0.

Определим изгибающие моменты на трех участках

M1=-Fm∙X1=-2243,7∙37,5 = -84138,75 Нм;

M2=-Fm∙(lm+X2)+RAX∙X2 = -2243,7∙(37,5+75)+4669,175 ∙75 = 97770  Нм;

M3=RBX∙X3 = 1303,62∙75 = 97772 Нм.

По построенным эпюрам определяем приведенный момент Мпр, Нм, в опасном сечении вала по формуле

  (3.37)

Принимаем значения Мгор=97772 Нм; Мверт=-55935 Нм; Т3=503,44 Нм.

Подставим значения в формулу (3.37), получим:

  Нм

Определяем диаметр вала под колесом dк’ , мм, по формуле

  (3.38)

Принимаем [у]-1 равным 50…60 Н мм2.

Причем, должно выполняться условие.

  dk ≥ d`k

  Подставляем значения в формулу (3.38), получим

  мм

Условие выполняется: 60≥ 27 мм.

Вывод: были определены диаметры концов валов db1=35 мм, db2=50 мм, диаметры валов под подшипниками dn1=40 мм, dn2=55 мм, шестерней и колеса dk=60 мм, а также расчетная длина валов. Это было проведено для того, чтобы редуктор выдержал нагрузки на валах на протяжении всего рабочего ресурса.

3.4 Выбор и расчет шпонок

Подбор шпонок осуществляют в зависимости от диаметра вала, а затем проверяют на снятие, так как их размеры подобраны так, что прочность шпонок на срез обеспечивается.

Выбираем шпонки призматические со скрученными торцами.

  Таблица 5 Шпоночные соединения

№ Вала	Диаметр вала, мм	Т, Нм	Размеры шпонок, мм bЧhЧl	Глубина паза, мм	усм, Н/мм2
I	db1	T2	10Ч8Ч50	5	63,4
II	db2	T3	14Ч9Ч50	5,5	115
III	dk	T3	18Ч11Ч30	7	83,9

Проверяем выбранные шпонки по условию смятия

    (3.39)

Принимаем [усм] равной 100ч150 Н/мм2; значения b, h, l берем из таблицы 5.

Подставляем соответствующие значения в формулу (3.39), получим:

  Н/мм2;

  Н/мм2;

  Н/мм2.

Вывод: условие смятия для каждлй шпонки выполняется, следовательно, выбранные шпонки подходят.

3.5 Конструктивная проработка элементов корпуса

Необходимо разработать сиотровой люк. Его делают прямоугольной или круглой формы максимально возможных размеров. Люк закрывают крышкой, под которую ставят уплотняющие прокладки из картона (толщиной 1…1,5 мм) или полосы из резины (толщиной 2…3 мм). С такой крышкой может быть совмещена пробка – отдушина.

Отверстие под жезловый маслоуказатель и сливную пробку располагают рядом на одной стороне корпуса. Нижняя кромка сливного отверстия должна быть на уровне или несколько ниже уровня днища, которое выполняется с уклоном в 1…20 в сторону отверстия.

Для подъема и транспортировки крышки корпуса и собранного редуктора применяют проушину.

Для герметизации подшипниковых узлов, осевой фиксации подшипников и восприятия осевых нагрузок служат крышки. Они изготавливаются из чугуна марки СЧ – 15 двух видов: торцевые и врезные.

  Таблица 6 – Основные размеры корпусных элементов

Параметры	Формулы
1. Толщина стенки корпуса: одноступенчатого цилиндрического	у = 0,025 аw+1  < 8мм у = 0,025∙170+1=5,25 ≈ 8мм
2. Толщина стенки крышки корпуса	у1≈ у = 8мм
3. Толщина ребер жесткости	уреб ≥ у = 10 мм
4. Высота ребер жесткости	hреб  ≥ 5дреб  hреб ≥ 5∙10 = 50 мм
5. Ширина фланца картера и крышки	bфл  ≥ B  (≈ 1,5 B – толщина подшипника)
6. Толщина фланца	tфл = 1,5у = 1,5∙8 = 12 мм
7. Зазор между наружной поверхностью колеса и стенкой корпуса	А = (1,2ч2,5) у = 16 мм
8. Диаметр фундаментальных болтов	dф = 0,03 aw+12 = 17,4 мм принемаем  dф =16
9. Диаметр болтов у подшипников (по бобышкам)	dб = (0,7ч0,75)dср = 12 мм
10. Диаметр болтов, соединяющих крышку с картером по фланцам	dфл =(0,5ч0,6)dф = 10 мм
11. Толщина основания картера	So = 1,5 dф = 26 мм
12. Диаметр винтов смотровой крыки	dсм = (0,3ч0,4)dф = 8 мм

3.6 Подбор и расчет подшипников

Проверочный расчет подшипников выполняется для тихоходного вала. Пригодность подшипников определяется по условиям

    (3.40)

  где  Сrрасч – расчетная динамическая грузоподъемность, Н;

  Сr – базовая динамическая грузоподъемность, Н;

  L10h – базовая долговечность, ч;

  Lh – требуемая долговечность подшипника и составляет для зубчатых передач Lh > 25000 ч.

Проведем расчет для Сrрасч, Н, и L10h, ч, по формулам:

    (3.41)

    (3.42)

  где  m – коэффициент для шариковых подшипников, m = 3;

  щ3 – угловая скорость вала, с-1;

  Rэ – эквивалентная нагрузка, которая определяется по формуле:

  Rэ = (XVRr +YRa)KT∙KB  (3.43)

  где  Х – коэффициент радиальной нагрузки равной 0,56;

  V – коэффициент вращения равный 1;

  Rr – радиальная нагрузка подшипника;

  Y – коэффициент осевой нагрузки;

  Ra – осевая нагрузка подшипника;

  KB – коэффициент безопасности равный 1,5;

  KT – температурный коэффициент равный 1.

Определим значение Rr отдельно для двух реакций подшипника по формулам:

H

  (3.44)

H 

Для формулы (3.43) подставляем значения, получим

  Rэ = (0,56∙1∙4730)∙1,5 = 3973,2 Н.

Для формул (3.41) и (3.42) принимаем значения Lh = 25000 ч; m = 3;  щ3 = 18,87 c-1

Подставляя эти значения, найдем

  ;

  .

Подставлим полученные значения в формулу (3.40)

  25690 < 32000 Н;

  63704> 25000 ч.

Вывод: произведенный расчет подшипников показал, что данный тип подшипников (шариковые радиальные однорядные) легкой серии подходят по условиям нагруженности и долговечности при работе проектируемого объекта.

3.7 Смазка зубчатого зацепления

Для редукторов общего назначения применяют непрерывное смазывание жидким маслом картерным непроточным способом (окунание). Этот способ применяется для зубчатых передач при окружных скоростях V = от 0,3 до 12,5 м/с и контактном напряжении в зубьях уН = 327 Н/мм2. Учитывая эти условия, выбираем сорт смазочного масла И – Г – А – 68.

Количество масла (объем) V, л, ориентировачно подсчитывается по формуле

  V = (от 0,48 до 0,8)Рвых,  (3.45)

  где  V – объем масла в литрах;

  Рвых – мощность привода на выходе.

  V = (0,48ч0,8)∙9,5 = 4,75 л.

В цилиндрических редукторах при окунании в масляную ванну колеса уровень масла hm, мм, определяется по формуле

  m < hm < 0,25 d2  (3.46)

  2,5< hm < 67,5 мм.

3.8 Смазывание подшипников

При смазывании зубчатых и червячных колес окунанием подшипники качения обычно смазываются из картера в результате разбрызгивания масла колесами, образования масляного тумана и растекания масла по валам. Надежное смазывание разбрызгиванием возможно при окружных скоростях  V > 3 м/с. Для свободного проникновения масла в полость подшипника должна быть открытой внутрь корпуса.

Смазывание пластичными материалами типа солидол жировой (ГОСТ 1033-79) или консталин жировой УТ-1 (ГОСТ 1957-73) применяется при окружных скоростях V <2 м/с. Смазочный материал набивают в подшипник вручную при снятой крышке подшипникового узла на несколько лет. Полость подшипника должна быть закрыта внутренним уплотнением с внутренней стороны подшипникового узла.