К_fv - коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки

[(К_fv1 =1,03 ; К_fv2 =1,02 ) 7, табл.312];

Коэффициент формы зубьев Y_vf находят по грфику [(Y_vf1=4,13; Y_vf2=3,6) 7, табл.313]

3.3.3 Сравнительная оценка прочности зубьев

(47)

3.3.4 Проверка изгибной прочности зубьев

(48)

где Y_β – коэффициент учитывающий наклон зубьев(Y_β=0,9)

К_fα – Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями [(К_fα =1,81) 7, табл.303]

3.4 Определение усилий в зацеплении

3.4.1 Окружные усилия

(49)

3.4.2 Радиальные усилия

(50)

3.4.3 Осевые усилия

(51)

№ вала	Частота вращения, мин-1	Передаваемая мощность, кВт	Вращающий момент, кН.м
1
2
3
4

4. Расчет валов

4.1 Предварительный расчет валов

4.1.1 Диаметр конца вала

(52)

где Т - крутящий момент на рассматриваемом валу;

[τ]_кр - допускаемые напряжения кручения

[τ]_кр=(15…50)мПа

Принимаем d1=26мм; d2 =50мм

4.2 Определение конструктивных размеров деталей редуктора

Конструктивные размеры редуктора определяем по формулам из приложения 1 (подшипники шариковые радиальные однорядные)

1. Компоновка редуктора:

2. Устанавливаем масштаб.

3. Вычерчиваем в зацеплении конические и цилиндрические зубчатые пары.

4. Размещаем подшипники.

5. Конструктивно оформляем зубчатые пары, валы, корпус и т.д.

6. Уточняем расстояние между опорами и положения зубчатых колес относительно опор.

4.3 Расчет подшипников

4.3.1 Ведущий вал

Из предыдущих расчетов:

F_t=3457Н - окружное усилие конической передачи;

F_r=1293Н - радиальное усилие конической передачи;

F_x=738Н - осевое усилие конической передачи;

Q=F_b=1373H - усилие натяжения ремня.

Плоскость XZ.

(53)

Плоскость YZ

(54)

Проверка:

(55)

Суммарная реакция

(56)

Подшипник 207 ГОСТ 8338-75.

C_r=25,5kH; C_or=13,7; r=2.5; B=17мм; D=72мм;.

Осевые составляющие R_s=0 т.к. подшипники радифльные.

Отношение: , отсюда е=0,26.

>е, тогда Х=0,56 , У=1,71.

Осевую нагрузку при расчетах не учитываем.

Эквивалентная нагрузка

(57)

гдеV-коэффициент вращения внутреннего кольца[(V=1) 8, стр285]

К_б - коэффициент безопасности при спокойной нагрузки [(К_б=1) 8, стр285];

К_Т - температурный коэффициент [(К_Т=1) 8, стр285];

Расчетная долговечность млн. об.

(58)

Расчетная долговечность, ч.

(59)

,

что больше установленных ГОСТ16162-85

4.3.2 Ведомый вал

Из предыдущих расчетов:

F_t=9522Н - окружное усилие конической передачи;

F_r=3543Н - радиальное усилие конической передачи;

F_x=2024Н - осевое усилие конической передачи;

Плоскость XZ.

(60)

Плоскость YZ

(61)

Проверка:

Суммарная реакция

(62)

Подшипник 217 ГОСТ 8338-75.

C_r=83,2kH; C_or=53,2; r=2.5; B=28мм; D=150мм;.

Осевые составляющие R_s=0 т.к. подшипники радифльные.

Отношение: , отсюда е=0,23.

>е, тогда Х=0,56 , У=1,95.

Осевую нагрузку при расчетах не учитываем.

Эквивалентная нагрузка

(63)

гдеV-коэффициент вращения внутреннего кольца[(V=1) 8, стр285]

К_б - коэффициент безопасности при спокойной нагрузки [(К_б=1) 8, стр285];

К_Т - температурный коэффициент [(К_Т=1) 8, стр285];

Расчетная долговечность млн. об.

(64)

Расчетная долговечность, ч.

(65)

,

что больше установленных ГОСТ16162-85

4.4 Уточненный расчет валов

Производим расчет ведущего вала

Материал вала сталь 45, термическая обработка – улучшение.

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба:

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений

Сечение А-А

Коэффициент запаса прочности :

(66)

(67)

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений, мПа.

(68)

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

(69)

Коэффициент запаса прочности:

(70)

получился близким к коэффициенту запаса =7,57.

5. Выбор и расчет шпонок

Размеры шпонок выбираем из таблиц по ГОСТ 23360-78 (призматические шпонки)

5.1 Входной вал

Для входного вала выбираем шпонку:

bxhxl=8x7x4 ,t₁=4, d_в=26мм, Т2=69500 Н·мм

Расчет ведем по уравнению смятия

(71)

Так как σ_см<[σ_см], поэтому на входной вал устанавливаем одну шпонку.

5.2 Выходной вал (зубчатое колесо)

Для выходного вала (зубчатое колесо) выбираем шпонку:

bxhxl =20x14x56; t₁=9; d_в=90; Т₄₌ 1437900 Н·мм

Расчет ведем по уравнению смятия:

Так как σ_см<[σ_см], поэтому на выходной вал (зубчатое колесо) устанавливаем одну шпонку.

5.3 Выходной вал (конец вала)

Для выходного вала (конец вала) выбираем шпонку:

bxhxl =20x12x100; t₁=7,5; d_в=70; Т₃=1437900 Н·мм

Расчет ведем по уравнению смятия:

Так как σ_см<[σ_см], поэтому на выходной вал (конец вала) устанавливаем одну шпонку.

6. Выбор сорта масла

Смазывание производится окунанием зуба в масло. По таблице [3, табл. 10.8] устанавливаем вязкость масла при контактных напряжениях от 600-1000мПа и средней скорости менее 2м/с. Вязкость должна быть 60∙10-6 м/с, по таблице [3, табл. 10.10] принимаем масло И-Г-А-68 по ГОСТ 20799-88. Смазка подшипников осуществляется тем же маслом через масляные каналы.

Объем масляной ванны подсчитываем из условия:

V=0,25Р (72)

где Р - входная мощность, кВт (Р=7,65 кВт)

V=0,25^.7,65=1,92л.

7. Расчет общего вида привода

Привод ленточного конвейера расположен на сварной раме, которую изготавливаем из швеллеров. Номер швеллера выбираем из условия поместимости болтов.

Н=(0,09…0,11)L (73)

где Н - высота рамы;

L - длина рамы.

Выбираем швеллер №14.

Креплением редуктора к раме используем болты М16.

Креплением двигателя к салазкам используем болты М12.

Креплением кожуха к раме используем болты М8.

Литература

1. Гузенков П.Г. Детали машин.: Учебник для вузов., 4-е изд., испр. М., Высшая школа. 1986.- 359с.

2. Конструирование узлов и деталей машин: учеб. пособие для техн. спец. вузов.-5-е изд., перерб. и доп. - М.: Высшая школа., 1998.-447с.

3. Курсовое проектирование деталей машин., под ред. С.А. Чернавский и др. -2-изд.,М.: Машиностроение., 1988. - 415с.

4. Решетов Д.Н. Детали машин.-М.: Машиностроение., 1974.-654с

5. Детали машин., под ред. М.Н. Иванов.-М.: Высшая школа.,1976.-399с.

6. Проектирование механических передач., под ред. Чернавский С.А., Ицкович Т.М., Киселев В.А. - М.: Машиностроение., 1984.-558с

7. Справочные материалы по курсу "Детали машин, подъемно-транспортные машины и основы конструирования"., под ред. А.А. Дегтярев.- Омск.: ОмГАУ., 1997.-27с.

8. Колпаков А.П., Карнаухов И.Е. Проектирование и расчет механических передач.- М.: Колос,2000.-328с.