Привод ленточного транспортёра, страница 3

Вычисление геометрических характеристик опасных сечений.Сечение I-I 3 ℎ (2 − ℎ)2 ∙ 703 20 ∙ 12 ∙ (2 ∙ 70 − 12)21 =−=−= 33656 − 3510 =32163216 ∙ 70= 30146 мм21 3 ℎ (2 − ℎ)2 ∙ 703 20 ∙ 12 ∙ (2 ∙ 85 − 14)2=−=−= 67312 − 3510 =16161616 ∙ 70= 63802 мм2 2 ℎ ∙ 702 20 ∙ 12А1 =−=−= 3846 − 120 = 3726 мм24242Сечение II-II 3 ∙ 5532 === 16325 мм232322 3== 32650 мм216 2 ∙ 552А2 === 2374 мм244Сечение III-III 3 ℎ (2 − ℎ)2 ∙ 483 14 ∙ 9 ∙ (2 ∙ 48 − 9)23 =−=−= 10851 − 124232163216 ∙ 48= 9609 мм23 3 ℎ (2 − ℎ)2 ∙ 483 14 ∙ 9 ∙ (2 ∙ 48 − 9)2=−=−= 21702 − 124216161616 ∙ 48= 20460 мм229А3 =24−ℎ2=∙4824−14∙92= 1808 − 63 = 1745 мм23.

Расчет вала на статическую прочностьСечение I-I103 П 1 103 ∙ 2,2 ∙ 7171 === 52,3 МПа130146103 П1 103 ∙ 2,2 ∙ 5181 === 18 МПа163802Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательнымнапряжениям.1 = 650== 12,41 52,31 = 390== 21,6118Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести1112,4 ∙ 21,61 === 10,722√1+ 1√12,42 + 21,62Сечение II-II103 П 2 103 ∙ 2,2 ∙ 2392 === 32,2 МПа216325103 П 2 103 ∙ 2,2 ∙ 5182 === 34,9 МПа232650Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательнымнапряжениям.2 = 650== 20,22 32,22 = 390== 11,22 34,9Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести302 =2 222√2+ 2=20,2 ∙ 11,2√20,22 + 11,22= 9,8Сечение III-III103 П 3 103 ∙ 2,2 ∙ 5183 === 55,7 МПа320460Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательнымнапряжениям.1 = 390==71 55,7Статическая прочность вала обеспечена: во всех опасных сечениях S>[ST]=2,06.

Расчет вала на сопротивление усталости.Сечение I-IОпределим амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла.1 = И11103 1 103 ∙ 717=== 23,8 МПа1301461 103 1 103 ∙ 518==== 4 МПа2212 ∙ 638021 = 1 = 4 МПаКонцентратор напряжений в сечении – шпоночное соединение.Эффективные коэффициенты концентрации напряжений. = 2,2-паз выполняется концевой фрезой, в = 900 МПа = 2,05 - паз выполняется концевой фрезой, в = 900 МПаКоэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения = 0,77 = 0,64Коэффициенты влияния качества поверхности = 0,84 - обтачивание чистовое = 0,91Коэффициент влияния поверхностного упрочнения = 1- поверхность вала – без упрочнения.3112,21+−1+−1 0,77 0,84=== 2,99112,051+−1+−1 0,64 0,91=== 3,271Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении.−1 =−1410== 137,1 МПа 2,99−1 =−1 230== 70,3 МПа 3,27Коэффициент влияния асимметрии цикла0,10 === 0,030 3,27 = 0,10 – коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикланапряжений.Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям−1 137,1 === 5,8123,8 =−170,3== 16,91 + 1 4 + 0,03 ∙ 4Коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечении 5,8 ∙ 16,9=== 5,4√2 + 2 √5,82 + 16,92Сечение II-IIОпределим амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла.2 = И22103 2 103 ∙ 329=== 20,1 МПа2163252 103 2 103 ∙ 518==== 7,9 МПа2222 ∙ 32650321 = 1 = 7,9 МПаВнутренне кольцо подшипника качения установлено на валу с натягом.

Поэтомуконцентратор напряжений в сечении – посадка с натягом= 4,5 ∙ 0,9 = 4,05, в = 900 МПа= 2,7 ∙ 0,9 = 2,43, в = 900 МПаКоэффициенты влияния качества поверхностиПосадочную поверхность вала под подшипник шлифуют = 0,88 = 0,935Коэффициент влияния поверхностного упрочнения = 1- поверхность вала – без упрочнения.11+− 1 4,05 +−1 0,88=== 4,2111+− 1 2,43 +−1 0,935=== 2,491Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении.−1 =−1 410== 97,6 МПа4,2−1 =−1 230== 92,4 МПа 2,49Коэффициент влияния асимметрии цикла =0,10== 0,04 2,49 = 0,10 – коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикланапряжений.Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям33 = =−1 97,6== 4,8220,1−192,4== 11,22 + 2 7,9 + 0,04 ∙ 7,9Коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечении= √2 + 2=4,8 ∙ 11,2√4,82 + 11,22= 4,4Сечение III-IIIОпределим амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла.33 103 3 103 ∙ 518==== 12,6 МПа2232 ∙ 204601 = 1 = 12,6 МПаКонцентратор напряжений в сечении – шпоночное соединение.Эффективные коэффициенты концентрации напряжений.

= 2,2-паз выполняется концевой фрезой, в = 900 МПа = 2,05 - паз выполняется концевой фрезой, в = 900 МПаКоэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения = 0,83 = 0,72Коэффициенты влияния качества поверхности = 0,84 - обтачивание чистовое = 0,91Коэффициент влияния поверхностного упрочнения = 1- поверхность вала – без упрочнения.K σDKσ12,21+−1+−1K dσ K Fσ0,83 0,84=== 2,84KV134K τDKτ12,051+−1+−1K dτ K Fτ0,72 0,91=== 2,94KV1Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении.τ−1D =τ−1230== 78,2 МПаK τD 2,94Коэффициент влияния асимметрии циклаψτD =ψτ0,10== 0,034K τD 2,94ψτ = 0,10 – коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикланапряжений.Коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечении равен в данномслучае коэффициенту запаса по касательному напряжению.Sτ =τ−1D78,2== 6,0τa1 + ψτD τm1 12,6 + 0,034 ∙ 12,6Сопротивление усталости обеспечено во всех опасных сечениях S>[S]=2,0359.Конструирование корпусных деталей и крышекНаибольшее расстояние между внешними поверхностями деталей передач:L = 334 мм.Зазор между колёсами редуктора и корпусом:33a = √L + 3 = √334 + 3 = 10ммРекомендуемая толщина стенки корпуса редуктора:44δ = 1,2 √T = 1,2 √518 = 6.1 ммПринимаем δ = 8 мм.Радиус внутренней дуги сопряжения: r ≈ 0,5δ = 0,5·8 = 4 мм.Радиус наружной дуги сопряжения: R ≈ 1,5δ = 1,5·8 = 12 мм.Высота платиков: h = (0,4…0,5)δ ≈ 4 мм.Принимаем h=4 ммКонструирование крышекБыстроходного валаδ1 = 1,2δ = 1,2 ∙ 8 = 10 ммПринимаемδ = 9 ммδ2 = 0,9δ = 0,9 ∙ 8 = 7.2 ммПринимаем δ2 = 8 мм3610.Литература1.

Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Конструирование узлов и деталей машин. —М.: Москва, 2004.2. Ряховский О.А. Детали машин. — М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007.3. Детали машин. Атлас конструкций. — М., МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009.37.