Записка (1207120), страница 6
Текст из файла (страница 6)
С учетом округления:uред = u1 · u2uред = 4·2 = 8.Выбираем редуктор Ц2У – 200 с передаточным отношением 8.ВКР 23.03.02.00.00.00 ПЗИзм Лист.№ докум.Подп.ДатаЛист464.3 Расчет фрикционного механизма барабанного грохотаНайдем условия, необходимые для правильной работы фрикционного механизма барабанного грохота. Незначительным влияниемнаклона оси грохота пренебрегаем для упрощения всех формул.Очевидно, наименьшее число всех роликов как поддерживающих, так иприводных, должно быть для устойчивости барабана не менее четырех.Угол α между осями роликов и вертикалью (Рис.
4.3) на практикеберется равным 30°. Для возможности вращения барабана прифрикционной передаче сила сцепления между бандажом грохота иприводным роликом должна быть больше силы сопротивления,приведенной к той же точке касания бандажа и ролика. Поэтомунаходим статический момент М в Н·м вокруг оси барабана ОО,необходимый для преодоления всех сопротивлений.Рис. 4.3 – Схема расположения роликовых опор.Статический момент вокруг оси барабана ОО определяем поформуле:М = М1 + М2 + М3 + М4 ,ВКР 23.03.02.00.00.00 ПЗИзм Лист.№ докум.Подп.ДатаЛист47где М1 – момент трения качения бандажей по роликам;Момент трения качения бандажей по роликам определяем поформуле:k G G0M1 ( R1 r ) ;r cos где R1 – радиус бандажа, R1 = 1,1 м;r - радиус роликов, r = 0,175 м;k – коэфициент трения качения бандажа грохота по роликам k =0,0005 м;G – вес барабана со всеми его частями, G = 307,7 кг = 307,7 кН;G0 – вес находящийся внутри его угля, G0 = 572,4 кг = 572,4 кН;М2 – момент трения скольжения на цапфах роликов в подшипниках;Момент трения скольжения на цапфах роликов в подшипникахопределяем по формуле:M 2 f1 R1 rц G G0;rcos где f1 – коэффициент трения цапф роликов в подшипниках, f1 = 0,1;rц – радиус цапф роликов, rц = 0,085 м;М3 – момент трения скольжения угля по внутренней поверхностибарабана;Момент трения скольжения угля по внутренней поверхностибарабана определяем по формуле:ВКР 23.03.02.00.00.00 ПЗИзм Лист.№ докум.Подп.ДатаЛист48M 3 f G0 R ;где f – коэффициент трения угля по внутренней поверхности барабана,f= 0,34;R - внутренний радиус барабана, R = 0.85 м;М4 – момент от действия силы тяжести угля, вследствиенепрерывного его поднятия на угол β;Момент от действия силы тяжести угля, вследствие непрерывногоего поднятия на угол β определяем по формуле:M 4 0.383 G0 R ;Подставляем в формулу определения момента:R r G G0k G G0M ( R1 r ) f1 1 ц f G0 R 0.383 G0 R;r cos rcos 0.0005 4207.7 1772.41.1 0.085 4207.7 1772.4 0.1 0.175cos 300.175cos 30 0.34 1772.4 0.85 0.383 1772.4 0.85 25.16 368.94 512.2 577.0 1483.3 кН мM (1.1 0.175)Необходимое число приводных роликов определяем по формуле:i0 M Q R1;где μ – коэффициент сцепления сталь по стали, μ = 0,2;i0 1483.3 2.15 20.2 1726.3 1.1Ширину роликов определяем по формуле:B D1 ;ВКР 23.03.02.00.00.00 ПЗИзм Лист.№ докум.Подп.ДатаЛист49где ψ – коэффициент ширины колеса, ψ = 0,2…0,6 для открытыхпередач;D1 – диаметр роликов, D1 = 350 ммB 0.6 350 210 мм .ВКР 23.03.02.00.00.00 ПЗИзм Лист.№ докум.Подп.ДатаЛист505 Прочностные расчеты5.1 Расчет фрикционной передачи на прочностьФрикционные катки изготовлены из Стали 35Л, фрикционнаядорожка барабана из чугуна СЧ15 твердостью НВ 225, E = 1,1⋅105 МПа.Усилие прижатия Fп определяем по формуле:Fn Fn G 0.5 ;4880,1 0.5 110kH .4Окружное усилие определяем по формуле:Ft Fn ;где β – коэффициент запаса сцепления; β = 1,3...2.
Примем β = 2 .Ft 110 0.2 11 kH .2Рис. 5.1. Схема фрикционной передачиВКР 23.03.02.00.00.00 ПЗИзм Лист.№ докум.Подп.ДатаЛист51с цилиндрическими катками.Крутящий момент на ведущем валу ролика определяем поформуле:T1 Ft D1;2где D1 – диаметр опорного (фрикционного) катка;T1 110.350 1,9 kH м .2Межосевое расстояние определяем по формуле:aD1 D2;2где D2 – диаметр бандажа;a1700 350 1025 мм2Максимальное напряжение действующее на роликоопорыопределяем по формуле: max 87 0 сж сжгде– напряжение сжатия; 0 – безразмерная величина, 0 1.1 ;ВКР 23.03.02.00.00.00 ПЗИзм Лист.№ докум.Подп.ДатаЛист52Рис. 5.2. Номограма для определения прочности роликоопоры.Определим напряжение сжатия: сж FnD1 B ;где D1 – диаметр опорного ролика;В – ширина роликов; сж 7333000 99.8 МПа ;350 210Определим максимальное напряжение действующее нароликоопоры: max 87 1,1 99,8 956 МПаВКР 23.03.02.00.00.00 ПЗИзм Лист.№ докум.Подп.ДатаЛист53Из нонограмы (Рис.
5.2) максимальное допустимое напряжение max = 2500 МПа956 < 2500 МПа, условие выполнено.5.2 Выбор и расчет шпоночных соединенийДля надежной фиксации ролика и муфты на валу применяютсяшпоночные соединения.При этом на шпонку действуют напряжения смятия и среза. Так какшпонка выбирается из ГОСТ 23360-78, то проверять шпонку нанапряжения среза не обязательно. Это объясняется тем, что в ГОСТеприведены шпонки, для которых опасными являются сминающиенапряжения.Данные напряжения определяются по формуле: см 4Т1 смd в hl pгде: Т1 - крутящий момент на валу; T1 128300 H мh- высота шпонки;l p - рабочая длинна шпонки; см - допускаемое напряжение смятия, см 150 МПа .ВКР 23.03.02.00.00.00 ПЗИзм Лист.№ докум.Подп.ДатаЛист54Рис. 5.4 – ШпонкаШпонка для фиксации полумуфты: размеры поперечного сеченияшпонки выбираем по ГОСТ 23360-78 в зависимости от диаметра валаd B 90мм, в h l 25 14 125 мм :l p l в 125 25 100 мм ;Выбранную шпонку проверяем на смятие: см 4 128300 4,07МПа 150МПа ;90 14 100Шпонка для фиксации второй полумуфты: размеры поперечногосечения шпонки выбираем по ГОСТ 23360-78в зависимости отдиаметра вала d B 80мм, в h l 22 14 80 :l p l в 80 22 58 мм;Выбранную шпонку проверяем на смятие: см 4 128300 7.9МПа 150МПа .58 14 80Шпонка для фиксации ролика: размеры поперечного сечения шпонкивыбираем по ГОСТ 23360-78в зависимости от диаметра валаd B 170мм, в h l 40 22 280 :l p l в 280 40 240 мм;ВКР 23.03.02.00.00.00 ПЗИзм Лист.№ докум.Подп.ДатаЛист55Выбранную шпонку проверяем на смятие: см 4 128300 0.57 МПа 150МПа .240 22 1705.3 Расчет долговечности подшипников качения.Реакции опор:RA RВ 30981.5H .Для установки ротора дробилки применяем роликоподшипникисерии 12526 ГОСТ 8328 – 75.
Роликовый радиальный с тремя бортамиподшипник имеет параметры:Размеры, ммниеОбозначе-Таблица 5.1. Параметры подшипника.C0 , кC, кdDBrα,°1234568101252613023064045425528Рис. 5.5 - Подшипник роликовый радиальный с тремя бортамиВКР 23.03.02.00.00.00 ПЗИзм Лист.№ докум.Подп.ДатаЛист56Требуемый ресурс подшипника определяется исходя из времениэксплуатации Lh.треб и находится по формуле:Lh.треб T Z K t K z L 41 3 50 0.72 3 13284 часов ;гдеТ – средняя продолжительность рабочей недели (часы), Т = 41;Z – количество смен в сутки, Z = 3;Kt – среднее количество недель в году, Kt = 50;Kz – коэффициент использования привода в течение смены, Kz =0,72;L – продолжительность эксплуатации подшипника (лет), L = 3.Определим ресурс выбранного подшипника:6 C 10,Lh.
Р 60nгде С – динамическая грузоподъемность С = 528 кН;ρ – показатель степени, ρ = 3,33;Р – приведенное нагружение, кН;n – частота вращения вала, n = 113,6 об/мин;В общем виде приведенное нагружение для подшипникаопределяется как:;где– коэффициент кольца,, при вращении внутреннего кольца;– нагрузка на подшипник, RA RВ 309815H .– коэффициент приведения,– коэффициент безопасности,;= 1.5;– коэффициент температурного режима,= 1.ВКР 23.03.02.00.00.00 ПЗИзм Лист.№ докум.Подп.ДатаЛист57P 1 1 30981.5 1.5 1 46472.2Ресурс выбранного подшипника: 528000 Lh. 46472.2 3, 33106 479831 13284 ,60 113.6запас долговечности превышает допустимый, условие выполнено.5.4.
Выбор муфтыМуфты относятся к узлам, которые определяют надежность всеймашины. В приводах с помощью муфт осуществляется соединениевалов.Для барабанного грохота применяем компенсирующую зубчатуюмуфту.Компенсирующаязубчатаямуфта(рис.5.6)являетсясамоустанавливающейся универсальной муфтой, имеет небольшиегабаритныеразмерыимассу,имеетбольшуюнагрузочнуюспособностью, технологична при изготовлении. Она состоит из двухполумуфт 1 и 2 с внешними зубьями и разъемной обоймой 3, с двумярядами внутренних зубьев.
Полумуфты насаждаются на концах валов,которые соединяются и могут быть цилиндрическими или коническими.Зубья полумуфт и обоймы имеют эвольвентный профиль.Зубчатая муфта (ГОСТ 5006-94) компенсирует любые взаимныесдвиги валов: осевое, радиальное до 6,5 мм в зависимости отпереданного момента, и угловое до 1° 30'. Это возможно так какзубчатоезацеплениееевыполненосбоковымизазорамиВКР 23.03.02.00.00.00 ПЗИзм Лист.№ докум.Подп.ДатаиЛист58возможностью свободного осевого взаимного сдвига, а зубья полумуфтизготовляют бочкообразными со сферической поверхностью выступов.Для снижения потерь на трение и увеличения долговечностизубьев муфта заполняется маслом.Рис. 5.6 – Муфта зубчатаяВходными данными для выбора типоразмера зубчатой муфтыявляются: наибольший диаметр соединительных валов и наибольшийрасчетный момент.МаксимальныймоментнавыходномвалередуктораTкр .
max 12830 H м .Диаметр выходного конца вала определим приближенно позависимости:,ВКР 23.03.02.00.00.00 ПЗИзм Лист.№ докум.Подп.ДатаЛист59т.е. из условия действия только крутящего момента. Касательныенапряжения принимаем.d 312830 29.5 мм .0.2 25Из конструктивных соображений принимаем по ГОСТ 6636-69d 90 ммМаксимальный крутящий момент:T p Tкр . max K1 K 2 K 3 [T ]где Tкр . max – расчетный момент;К1 – коэффициент, учитывающий степень ответственностипередачи, К1 = 1,2;К2 – коэффициент, учитывающий условия работы, К2 = 1,5;К3 – коэффициент углового смещения, К3 = 1,5;[T] – наибольший крутящий момент, передаваемый муфтой, [T] =40000 Нм;T p 128300 1,2 1,5 1,5 34641 Н м ;34641 40000 Н мРасчетным данным отвечает муфта с параметрами указанными втаблице 5.1.Таблица 5.1 – Параметры зубчатой муфты (ГОСТ 5006 – 94)Параметр, мм[T],dDD1D2мAL/mbКол-во Массазубьев, , кгzВКР 23.03.02.00.00.00 ПЗИзм Лист.№ докум.Подп.ДатаЛист6040000 160 410 330 230 210 415 2006,03546164,3Условные напряжения от деформации смятия находим позависимости:;где m – модуль зацепления, мм;z – количество зубьев полумуфты;b – длина зуба, мм;– касательные напряжения смятия, МПа;12...15 МПа., условие выполнено.ВКР 23.03.02.00.00.00 ПЗИзм Лист.№ докум.Подп.ДатаЛист61Список литературы1.
Дорожные машины. Теория, конструкция и расчёт. Учебник длявузов. Изд. 2-е, доп. и переработ. Н. Я. Хархута [и др.]; под общейредакцией Хархута Н.Я. – Л.: Машиностроени2. Бондаков, Б.Ф. Дорожные фрезы. / Б. Ф. Бондаренко, Л. П.Стрелецкая. – М.: Машиностроение, 1971.














