Проектирование привода ленточного транспортера, страница 4

Направимконсольную силу так, чтобы получать наибольшие реакции в опорах.Максимальная реакция во второй опоре с учетом консольной силыR2=F 2 +F к ∙(l 1+ l2 +l 3 )438,2 ∙(143+143+24)=457,6+=932,6 Нl 1 +l 2143+143Максимальная реакция в первой опоре с учетом консольной силыR1=F 1 +F к ∙l 3438,2 ∙24=2132,2+=2169 Нl 1+ l 2143+143Осевые реакцииУсловие равновесия вала (см. рис. 22):32F a 1=F a2 + F A 1Условие работоспособности:F a 1 ≥ Fa 1 minF a 1min =0,83∙ R1 ∙ e=0,83 ∙ 2169∙ 0,35=630,1 НКоэффициент e – предельное отношениеFа(параметр осевого нагружения) (см.V ∙ Frтабл. 24.16 [1])F a 2 ≥ Fa 2 minF a 2 min=0,83∙ R2 ∙ e=0,83 ∙ 932,6 ∙ 0,35=270,9 НПоскольку F a 1min ≥ F a 2 min и F A 1 ≥ 0 по табл.

7.4 [1]:F a 2=F a2 min =270,9 НF a 1=F a2 + F A 1=270,9+5048,4=5319,3 Н7.2 Расчет подшипников быстроходного вала на динамическуюгрузоподъемностьЧастота вращения вала больше 10 мин-1, поэтому подшипники рассчитывают надинамическую грузоподъемность. Подбор выполняют по наиболее нагруженной опоре.1-й подшипник 7309А ГОСТ 27365-87 (более нагруженная опора)Исходные данные (табл.

24.16 [1]):3C ¿=72 ∙10 Н – базовая статическая грузоподъемность3C r=101 ∙10 Н – базовая динамическая грузоподъемностьd=45 мм – внутренний диаметр подшипникаD=100 мм – наружный диаметр подшипникаe=0,35 – параметр осевого нагруженияХ =0,4 – коэффициент радиальной нагрузкиY =1,7 – коэффициент осевой нагрузкиДля подшипников, работающих при типовых режимах нагружения, расчет удобновести с помощью коэффициента эквивалентности K E.K E=0,63 (2-ой типовой режим нагружения) (глава 7.2 [1])F r E =K E ∙ R❑1 =0,63∙ 2169=1366,5 НF aE=K E ∙ F a 1=0,63 ∙ 5319,3=3351,2НСравнивают отношениеFaи e.V ∙ Fr33FаE3351,2==2,45> eV ∙ F ℜ 1 ∙1366,5V – коэффициент вращения кольца.

V = 1 при вращении внутреннего кольца подшипникаотносительно направления радиальной нагрузки.Следовательно, Х =0,4, Y =1,7Вычисляют эквивалентную динамическую нагрузку:P Er=( V ∙ X ∙ F r E +Y ∙ F a E ) ∙ K б ∙ K т=( 1 ∙ 0,4 ∙1366,5+1,7 ∙ 3351,2 ) ∙ 1,4 ∙ 1=8741,1 НK б =1,3 … 1,5– коэффициент безопасности зубчатых передач, редукторов всех типов (глава7.2 [1])K Т =1 - коэффициент, зависящий от рабочей температуры (при температуре ниже 100 о С)(глава 7.2 [1])Проверка выполнения условия Prmax ≤ 0,5∙ C r8741,1≤ 0,5∙ 101 ∙1030,6313874,8 ≤50 500Условие выполнено.Определяют скорректированный по уровню надежности и условиям применениярасчетный ресурс (долговечность) подшипника, ч:C r k 106101 ∙103Lsah =a 1 ∙ a23 ∙∙=1 ∙ 0,65∙P Er 60 ∙ nБ8741,1(( ))103∙106=40369,2 ч60 ∙ 935,9k =10/ 3 – показатель степени для роликовых подшипников (глава 7.2 [1])n Б – частота вращения кольца (быстроходного вала редуктора)a 1=1 - коэффициент долговечности в функции необходимой надежности.

(вероятностьбезотказной работы 90 %) (глава 7.2 [1])a 23 = 0,6…0,7 – коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечностьособыхсвойствметаллдеталейподшипникаиусловийегоэксплуатации(дляроликоподшипников конических) (глава 7.2 [1])Оценивают пригодность намеченного типоразмера подшипника. Подшипник пригоден,если расчетный ресурс больше или равен требуемому:Lsah =40369,2≥ L=10 000 чПодшипник пригоден.7.3Определение радиальных и осевых реакций подшипниковтихоходного вала34Определение сил в зацеплениях на червяке и червячном колесе.F А 1=F t 2=5048,4 НF R 1=F R 2=1837,5 НF t 1=F А 2=800,6 ННачальный диаметр червячного колеса:d w 2=245 ммКонсольная сила:F К =250 ∙ √ T Т =250 ∙ √ 618,4=6216,9 НРис.

31 Расчетная схема тихоходного валаРадиальные реакцииВертикальная плоскость (без консольной силы)∑ M 1=0;R В 2=−F A 2 ∙dw 2245+ F R 2 ∙ l 2 −800,6 ∙+1837,5 ∙5322==−6,5 Нl 2+l 353+53∑ F верт =0 ;R В 1=−R В 2+ F R 2=6,5+1837,5=1844 НГоризонтальная плоскость (без консольной силы)R Г 2=Ft 2 ∙ l 2 5048,4 ∙ 53==2524,2 Нl 2 +l 353+53R Г 1=F t 2 −F Г 2=5048,4−2524,2=2524,2 НСуммарная реакция (без консольной силы)352222F 1=√ R Г 1 + R В 1 =√ 2524,2 +1844 =3126 НF 2=√ R Г 22 + R В 22=√ 2524,22+6,5 2=2524,2 НКонсольная сила изменяет свое положение во время вращения вала. Направимконсольную силу так, чтобы получать наибольшие реакции в опорах.Максимальная реакция во второй опоре с учетом консольной силыR2=F 2 +F К ∙ l16216,9 ∙ 94=2524,2+=8037,3 Нl 2 +l 353+53Максимальная реакция в первой опоре с учетом консольной силыR1=F 1 +F К ∙(l 1 +l 2 +l 3)6216,9 ∙(94+ 53+53)=3126+=14856 Нl 2 +l 353+53Осевые реакцииУсловие равновесия вала (см. рис.

22):F a 1=F a2 + F A 2Условие работоспособности:F a 1 ≥ Fa 1 minF a 1min =0,83∙ R1 ∙ e=0,83 ∙ 14856 ∙0,4=4932,2 НКоэффициент e – предельное отношениеFа(параметр осевого нагружения) (см.V ∙ Frтабл. 24.16 [1])F a 2 ≥ Fa 2 minF a 2 min=0,83∙ R2 ∙ e=0,83 ∙ 8037,3 ∙0,4=2668,4 НПоскольку F a 1min ≥ F a 2 min , F A 2 ≥ 0 по табл. 7.4 [1]:F a 2=F a2 min =2668,4 НF a 1=F a2 + F A 2=2668,4 +800,6=3469 Н7.4РасчетподшипниковтихоходноговаланадинамическуюгрузоподъемностьЧастота вращения вала больше 10 мин-1, поэтому подшипники рассчитывают надинамическую грузоподъемность.

Подбор выполняют по наиболее нагруженной опоре.1-й подшипник 7211А ГОСТ 27365-87 (более нагруженная опора)Исходные данные (табл. 24.16 [1]):3C ¿=46 ∙10 Н – базовая статическая грузоподъемность36C r=65 ∙ 103 Н – базовая динамическая грузоподъемностьd=55 мм – внутренний диаметр подшипникаD=100 мм – наружный диаметр подшипникаe=0,41 – параметр осевого нагруженияХ =0,4 – коэффициент радиальной нагрузкиY =1,46 – коэффициент осевой нагрузкиДля подшипников, работающих при типовых режимах нагружения, расчет удобновести с помощью коэффициента эквивалентности K E.K E=0,63 (2-ой типовой режим нагружения) (глава 7.2 [1])F r E =K E ∙ R❑1 =0,63∙ 14856=9359,3 НF aE=K E ∙ F a 1=0,63 ∙ 3469=2185,5НСравнивают отношениеFaи e.V ∙ FrFаE2185,5==0,23<eV ∙ F ℜ 1 ∙9359,3V – коэффициент вращения кольца. V = 1 при вращении внутреннего кольца подшипникаотносительно направления радиальной нагрузки.Следовательно, Х =1, Y =0Вычисляют эквивалентную динамическую нагрузку:P Er=( V ∙ X ∙ F r E +Y ∙ F a E ) ∙ K б ∙ K т=( 1 ∙1 ∙ 9359,3+0 ) ∙1,4 ∙1=13103 НK б =1,3 … 1,5– коэффициент безопасности зубчатых передач, редукторов всех типов (глава7.2 [1])K Т =1 - коэффициент, зависящий от рабочей температуры (при температуре ниже 100 о С)(глава 7.2 [1])Проверка выполнения условия Prmax ≤ 0,5∙ C r13103≤ 0,5∙ 65 ∙ 1030,6320798,4 ≤ 32500Условие выполнено.Определяют скорректированный по уровню надежности и условиям применениярасчетный ресурс (долговечность) подшипника, ч:Lsah =a 1 ∙ a23 ∙C r k 10665 ∙ 103∙=1 ∙ 0,65∙P Er 60 ∙ nТ13103( )()103∙10 6=59043,7 ч60 ∙ 38,237k =10/ 3 – показатель степени для роликовых подшипников (глава 7.2 [1])nТ – частота вращения кольца (тихоходного вала редуктора)a 1=1 - коэффициент долговечности в функции необходимой надежности.

(вероятностьбезотказной работы 90 %) (глава 7.2 [1])a 23 = 0,6…0,7 – коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечностьособыхсвойствметаллдеталейподшипникаиусловийегоэксплуатации(дляроликоподшипников конических) (глава 7.2 [1])Оценивают пригодность намеченного типоразмера подшипника. Подшипник пригоден,если расчетный ресурс больше или равен требуемому:Lsah =59043,7 ≥ L=10 000 чПодшипник пригоден.7.5 Определение реакций в подшипниках на приводном валуОкружная сила на барабане:F R =( 1,8 …5,3 ) ∙ Ft =2 ∙6000=12000 НКонсольная сила:F К =250 ∙ √ T пр =250 ∙ √ 600=6123,7 НРадиальные реакции (без учета консольной силы)∑ M 1=0;FF (l ¿ ¿ 2+l 3)R Г 2= R ∙ l 2 + R ∙=22 l 2 +l 3+ l 41200012000∙75+∙(75+ 450)22=6000 Н ¿75+ 450+ 75∑ F=0;R Г 1=F R −RГ 2=12000−6000=6000 HМаксимальная реакция в первой опоре с учетом консольной силыR1=R Г 1 +F К ∙(l 1+l 2 +l 3 +l 4 )6123,7∙ (100+75+450+75)=6000+=13144,3 Нl 2+ l3 +l 475+ 450+75Максимальная реакция во второй опоре с учетом консольной силыR2=R Г 2 +F К ∙ l16123,7 ∙100=6000+=7020,6 Нl 2+l 3 +l 475+ 450+75Осевые реакцииПри установке вала на двух радиальных шариковых подшипников нерегулируемыхтипов осевая сила F A, нагружающая подшипник, равна внешней осевой силе F a,действующей на вал.

Силу F a воспринимает тот подшипник, который ограничивает осевоеперемещение вала под действием этой силы. F a 2=F a1 =0.38Рис. 32 Расчетная схема приводного вала7.6РасчетподшипниковприводноговаланадинамическуюгрузоподъемностьЧастота вращения вала больше 10 мин-1, поэтому подшипники рассчитывают надинамическую грузоподъемность. Подбор выполняют по наиболее нагруженной опоре.1-й подшипник 1311 ГОСТ 28428-90 (более нагруженная опора)Исходные данные (табл.