Привод ленточного транспортера (840643), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Тогда X = 1 Y = 0.K = 1− коэффициент динамической нагрузки;БK = 1− температурный коэффициент Q(tраб < 100∘C );TЭквивалентная динамическая радиальная нагрузка:Q r 2 = (V ⋅ X ⋅ Fr 2 + Y ⋅ Fa 2 ) ⋅ K ⋅ K = (1 ⋅ 1 ⋅ 2430 + 0 ⋅ Fa 2 ) ⋅ 1 ⋅ 1 = 2430 HPT Бa 23 = 0,55− коэффициент, характеризующий свойства подшипника и условия работы (5 табл1.9);a1 = 1− для обычных условий принята 90%-ная вероятность безотказной работы;k = 3;Q 10a = a1 ⋅ a 23 ⋅L(cr ⋅ 10 3Pr2310610634,5 ⋅ 10 3⋅= 1 ⋅ 0,55 ⋅ (⋅= 160290 ч > tΣ = 10000 ч .) 60 ⋅ n2430 )60 ⋅ 137,53Расчетный ресурс больше требуемого.!409) Проверка выполнения условия: PQ Rma x <cr2Q r 2 = (V ⋅ X ⋅ Frma x + Y ⋅ FAma x ) ⋅ K ⋅ K = (1 ⋅ 1 ⋅ 3857 + 0 ⋅ FAma x ) ⋅ 1 ⋅ 1 = 3857 HPT Бcr ⋅ 10334,5 ⋅ 103Q r 2 = 3857 H <P== 17250 Н22Выбор посадок подшипников:Fr24302Q> 0,071 > 0,07− режим работы нормальный [5];== 0,071 0,15cr ⋅ 10334,5 ⋅ 103Qдля вала: к6 ([1] табл.
7.8);для корпуса: H7 ([1] табл. 7.9).Расчетный ресурс больше требуемого и выполнено условие то назначенный подшипник 1214crГОСТ 28428-90 пригоден. При требуемом ресурсе надежность выше 90%, QPRma x < .2Для смазки подшипников приводного вала в полости корпусов закладываем смазку Литол-24.12.2 Расчет на статическую прочностьВал изготовлении из стали марки 45 со следующими характеристиками статическойпрочности и сопротивления усталости :σQ T = 650 МПа − предел текучести при изгибе;τQ T = 390 МПа − предел текучести при кручении;σQ B = 900 МПа − предел разрушаемости;σQ −1 = 410 МПа, τ−1 = 240 МПа − пределы выносливости гладких образцов при симметричномцикле изгиба и кручении;Q τ = 0,1− коэффициент чувствительности к асимметрии цикла нагружения;ψK = 2,2− коэффициент перегрузки;П[SQ T ] = (1,3...3) − коэффициент запаса прочности по текучести;Q ] = (1,5...2,5) − коэффициент запаса прочности по сопротивлению усталости.[SВал установлен на двух шариковых радиальных сферических двухрядных подшипниках 1214,расположенных в отдельных корпусах, на концевом участке вала предполагается шпоночноесоединение для установки ступицы муфты с металлическими стержнями.
На валу находитсясварной барабан.!411) Определение внутренних силовых факторов. Эпюры внутренних силовых факторов приведены на рис. 3. Крутящий момент численно равенвращающему:MQ K=T =Ft ⋅ D2100 ⋅ 250== 2625 Н ⋅ м .2 ⋅ 1032 ⋅ 1000Рис. 3.Из рассмотрения эпюр внутренних силовых факторов и конструкции узла следует, чтоИз рассмотрения эпюр внутренних силовых факторов и конструкции узла следует, чтоопасными являются сечения:опасными являются сечения:I-I – место действия силы : сечение нагружено изгибающим и крутящим моментами; I-I – место действия силы : сечение нагружено изгибающим и крутящим моментами;II-II – место установки правого по рисунку подшипника на вал: сечение нагруженоII-II – место установки правого по рисунку подшипника на вал: сечение нагруженоизгибающим и крутящим моментами; концентратор напряжений – посадка с натягом внутреннегоизгибающим и крутящим моментами; концентратор напряжений – посадка с натягомкольца подшипника на вал;внутреннего кольца подшипника на вал;III-III – место установки полумуфты на вал: сечение нагружено крутящим моментом,концентратор напряжений – призматическая шпонка.!42III-III – место установки полумуфты на вал: сечение нагружено крутящим моментом,концентратор напряжений – призматическая шпонка.➢ Сечение I-I Изгибающий момент:- в плоскости YОZ:M1 = RB1 ⋅ 325 ⋅ 10−3 = 3150 ⋅ 325 ⋅ 10−3 = 1024 Н ⋅ м .B- момент от консольной силы:M1кон = R2к ⋅ 325 ⋅ 10−3 = 125 ⋅ 325 ⋅ 10−3 = 41 Н ⋅ м .- суммарный изгибающий момент:M1 = M1B + M1кон = 41 + 1024 = 1065 Н ⋅ м .Крутящий момент: Tпр = 262,5 Н➢Сечение II-IIИзгибающий момент:MQ 2 = MK = FK ⋅ 140 ⋅ 10−3 = 582 ⋅ 140 ⋅ 10−3 = 82 Н ⋅ м .Крутящий момент: Tпр = 262,5 Н➢ Сечение III-IIIКрутящий момент: Tпр = 262,5 Н2) Вычисление геометрических характеристик опасных сечений вала.➢Сечение I-I dQ 1 = 76 мм; W1 = 43096 мм3 Wk1 = 86193 мм3 .π ⋅ d12π ⋅ 762Q 1=A== 4536 мм2 .44➢Сечение II-II dQ 2 = 70 мм; W2 = 33674 мм3 Wk 2 = 67348 мм3 .Q 2=Aπ ⋅ d12π ⋅ 70 2== 3848 мм2 .44➢Сечение III-IIIТак как на конце вала шпоночное соединение, для определения геометрическиххарактеристик используем таблицу.dQ 3 = 57,75 мм; Wk3 = 42390 мм3 .3) Расчет вала на статическую прочность.!43Вычислим нормальные и касательные напряжения, а также значения общего коэффициентазапаса прочности по пределу текучести в каждом из опасных сечений вала.➢Сечение IM1065σQ 1 = 103 ⋅ K ⋅ 1 = 103 ⋅ 2,2 ⋅= 54 МПаП W143096T262,5τQ 1 = 103 ⋅ K ⋅= 103 ⋅ 2,2 ⋅= 7 МПаП Wk861931SQ Tσ =σT650== 12σ154SQ Tτ =τT390== 56τ17SQ T =STσ ⋅ STτST2σ + ST2τ=12 ⋅ 56122 + 562= 12 ≥ (1,3...2)Значит, вал в сечении 1 прочен.➢Сечение IIM82σQ 2 = 103 ⋅ K ⋅ 2 = 103 ⋅ 2,2 ⋅= 5 МПаП W233674T262,5τQ 2 = 103 ⋅ K ⋅= 103 ⋅ 2,2 ⋅= 9 МПаП Wk673482SQ Tσ =σT650== 130σ25SQ Tτ =τT390== 43τ27SQ T =STσ ⋅ STτST2σ + ST2τ=130 ⋅ 43130 2 + 432= 41 ≥ (1,3...2)Значит, вал в сечении 2 прочен.➢Сечение IIIT262,5τQ 3 = 103 ⋅ K ⋅= 103 ⋅ 2,2 ⋅= 14 МПаП Wk423903!44SQ Tτ =τT390== 28 ≥ (1,3...2)τ314Значит, вал в сечении 3 прочен.12.3 Расчет сварного шва на статическую прочность3.
Расчет сварного шва на статическую прочность.Исходные данные:Материал барабана - углеродистая сталь Ст3: σт := 220 МПанапряжение растяжения:Исходные Допускаемоеданные:[σ]p := 0.73⋅ σт = 160.6 МПаМатериал барабана - углеродистая сталь Ст3:σT =Допускаемое напряжение среза (сварка ручная дуговая электродом обычногокачества):220 МПа − предел текучести при изгибе.[τ]cp := 0.6⋅ [σ]p = 96.36 МПаДопускаемоенапряжениерастяжения:Катетсварного шва:k := 5 мм[σ]p = 0,73 ⋅ σT = 0,73 ⋅ 220 = 160,6 МПа Расчетная высота поперечного сечения шва::= 0.7⋅ k = 3.5 срезамм (сварка ручная дуговаяДопускаемоеpнапряжениеэлектродом обычного качества):Рассматриваемые угловой шов воспринимает только крутящий момент.
Опасное[τ]cp = 0,6сечение⋅ [σ]p =углового0,6 ⋅ 160,696,36 МПа шва -=биссекртисаугла.Полярный момент сопротивления опасного сечения:Катет сварногошва:d := 361( мм)2k = 5 мм Wpc =π⋅ d ⋅ p22=π⋅ 361 ⋅ 3.55Wpc = 7.165 × 1023ммРасчетная Касательноевысота поперечногосеченияшва:сечении:напряжениев опасном3p = 0,7 ⋅ k = 0,7T⋅прив5 =⋅ 103,5 мм 297⋅ 103τс ==()τс = 0.415( МПа)Wpc5Рассматриваемые угловойшов7.165воспринимаеттолько крутящий момент.
Опасное сечение⋅ 10углового шва - биссекртиса(место сваривания дис ка барабана с валом)d := 50 ( мм)угла. 2Полярный момент сопротивленияопасногосечения:π⋅ d ⋅ p43d = 70 мм Wpc :=2= 1.374 × 10(мм )τс =Tприв⋅ 10Статическая прочность шва обеспечена:Wpc3τс = 21.609 ( МПа)τс ≤ [τ]cp38!45Q pc =Wπ ⋅ d2 ⋅ pπ ⋅ 70 2 ⋅ 3,5== 13470 мм3 .44Касательное напряжение в опасном сечении:τQ c = 103 ⋅TпрWpc= 103 ⋅262,5= 19,5 МПа13470Статическая прочность шва обеспечена τQ c ≤ [τ]cp.!46ЗаключениеВ результате выполнения курсового проекта спроектирован привод ленточного транспортера.Выполнена конструкторская документация привода:- чертеж общего вида привода ленточного транспортера;- сборочный чертеж редуктора;- рабочие чертежи деталей редуктора (тихоходного цилиндрического зубчатого колеса,тихоходного вала, муфты с упругими элементами в виде стальных стержней);- сборочный чертеж приводного вала ленточного транспортера;- пояснительная записка и спецификации.
Основные параметры привода:- двигатель трехфазный асинхронный АИР112МВ6 (исполнение IM3081) мощностью 4 кВтuQ р = 6,91;- основное преобразование движения осуществляется редуктором; передаточное число;- вращающий момент с выходного вала редуктора на приводной вал передает муфта супругими элементами в виде стальных стержней.!47Список литературы1) Конструирование узлов и деталей машин: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений /П.Ф.Дунаев, О.П.Леликов. – 11-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2008.
– 496 с.2) Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т. 1. – 8-е изд., перераб. идоп. Под ред. И.Н. Жестковой. – М.: Машиностроение,2001. – 920 с.: ил.3) Атлас конструкций узлов и деталей машин: учеб. пособие / [Б.А. Байков и др.]; под ред.О.А.
Ряховского, О.П. Леликова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана,2009. – 400 с.: ил.4) Методические указания к выполнению домашнего задания по разделу ”Соединения” курса«Основы конструирования деталей и узлов машин /Под ред. Л.П. Варламовой. – М.: МГТУ им.Н.Э. Баумана, 2003. – 88 с.: ил.5) Фомин М.В. Расчет опор с подшипниками качения: Справочно-методическое пособие.
М.:Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. 98 с., ил. !48Приложения!49.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
