Проектирование открытой передачи

 

Результаты расчета клиноременной передачи на ЭВМ

 

По сравнению с другими видами передач ременные имеют ряд существенных преимуществ: возможность передачи движения на сравнительно большие расстояния без особого увеличения массы передачи; простота конструкции и эксплуатации; плавность хода и бесшумность работы; эластичность привода, смягчающая колебания нагрузки и предохраняющая от значительных перегрузок за счет скольжения; меньшая начальная стоимость.

Следует отметить и недостатки, присущие ременным передачам: сравнительно небольшие передаваемые мощности (обычно до 50 кВт); непостоянство передаточного отношения; значительные габариты; повышенные нагрузки на валы и опоры; необходимость натяжения ремня в процессе эксплуатации; малая долговечность ремней, особенно быстроходных передачах.

Проектирование исполнительного органа

Проектный расчет вала

 

Принимаем минимальный диаметр вала равным диаметру выходного конца редуктора. d = 45 мм.

Диаметр цапф вала в местах установки подшипников d_П, мм определяем по формуле:

 

 

где t₂- глубина паза в ступице, мм, t₂ = 3,8 мм.

 

 

для более лучшего торцевого фиксирования муфты примем: d_П = 60 мм.

Диаметр буртика для подшипника № 1212 по ГОСТ 20226-82 (67,0 мм < d_БП< 71,0 мм) примем d_БП =70 мм:

Диаметр цапф вала в местах установки барабана примем: d_В = 65 мм.

 

Подбор подшипников и шпонок

 

Исходя из геометрических параметров муфты и вала под муфтой, определяем размеры шпонки вала под муфту:

Шпонка призматическая для диаметра вала d = 45 мм:

высота шпонкиh = 9 мм;

ширина шпонкиb = 14 мм;

длина шпонкиl = 70 мм;

глубина паза валаt₁ = 6 мм;

глубина паза ступицыt₂ = 3,8 мм.

Исходя из геометрических параметров вала, в месте соединения его с барабаном определяем размеры шпонки вала под барабаном.

Шпонка призматическая для диаметра вала d = 60 мм:

высота шпонкиh = 11 мм;

ширина шпонкиb = 18 мм;

длина шпонкиl = 100 мм;

глубина паза валаt₁ = 7 мм;

глубина паза ступицыt₂ = 4,4 мм.

 

Рисунок 6 - Эскиз шпоночного соединения.

 

Для опор вала исполнительного органа применим шариковые радиальные сферические двухрядные подшипники (ГОСТ 28428 - 90), из-за возможных перекосов опор подшипников. Назначаем подшипники легкой серии № 1212.

диаметр отверстияd_П = 60 мм;

диаметр внешнего кольцаD = 110 мм;

ширина подшипникаВ = 22 мм;

координата фаскиr = 2,5 мм;

динамическая радиальная грузоподъёмностьC_r = 30,0 кН;

статическая радиальная грузоподъёмностьC_0r = 16,0 кН.

 

Рисунок 7 - Эскиз подшипника.

 

Проверочный расчет вала на статическую прочность по эквивалентному моменту

 

Окружная сила действующая на барабан со стороны ремня задана в техническом задании: F_t = 3500 Н

Сила натяжения ремня на ненагруженной стороне равна:

 

S₂ = 0,25^. F_t =0,25^.3500 = 875 Н

 

Сила натяжения на нагруженной стороне равна:

 

S₁ = F_t + S₂ = 3500 + 875 = 4375 Н

 

Общая сила, действующая на барабан со стороны ремня:

 

Q = S₁ + S₂ = 875 + 4375 = 5250 Н

 

Из уравнения моментов найдем силы F_A и F_В:

 

 

Так как схема нагружения симметричная то F_A = F_В = 2625 Н.

В нашем случае на вал действуют сила натяжения ремня Q и крутящий момент Т, тогда формула для определения эквивалентного момента примет вид:

 

 

Из расчетной схемы (Рисунок 8) видно, что опасным сечением является сечение D, так как в этом сечении одновременно приложены максимальные крутящий и изгибающие моменты.

 

Т_D = 638,94 Нм

М_D = 0,111.2625 = 291,38 Нм

Тогда:

 

Максимальное эквивалентное напряжение равно:

 

 

где d_D - Диаметр вала в сечении D, мм.

Тогда:

 

 

Рисунок 8 - Расчетная схема вала исполнительного органа

 

Допускаемое напряжение [σ], МПа:

 

 

где K_р- коэффициент режима работы, K_р = 1,8;

[σ_и] - допускаемое напряжение изгиба, МПа.

 

 

где σ_Т- предел текучести материала (Сталь 40Х), σ_Т = 640 МПа;

[n] - коэффициент запаса, [ n] = 2.

Тогда:

 

 

25,57 МПа ≤ 177,78 МПа, - условие выполняется.

 

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: