Розрахунок натяжного пристрою
Визначимо зусилля натягу натяжного пристрою. Зусилля натягу:
Оскільки вісь працює тільки на згин, то знаходимо діаметр з формули:
[2.том 2 ст.9]
Матеріал вісі – сталь, [σзг]=4000 кгс·см2=40 кгс·мм2 [2. том 2 ст.22]
Для знаходження згинаючого моменту побудуємо розрахункову схему
Рис.2.3 Розрахункова схема вісі
Знайдемо реакції в опорах:
Н
Згинаючий момент в т.1:
Н·м
Знаходимо діаметр вісі:
мм.
Приймаємо dв=32мм. Під підшипник 30мм.
2.3 Підбір підшипників
Приводного вала
Виходячи із розмірів вала і у мов роботи попередньо приймаємо підшипники шарикові радіальні двохрядні. Тип – 1000.
По діаметру d=100мм приймаємо підшипник 1220 [6. ст.41]
d=100мм
D=180мм
В=34мм
вантажопідйомність, С=54400 Н
Рисунок 6 - Схема підшипника
Використаємо метод підбору підшипників за динамічною вантажопідйомністю. Розрахунок ведемо по більш навантаженій опорі.
Еквівалентне навантаження [3.ф.9.4]
Н,
Де V=1(при обертанні внутрішнього кільця) [3. ст.212]
Кб=1,5 [3. таб.9.19], КТ=1 [3. таб.9.20].
Нормальний ресурс підшипника в мільйонах обертів [3.ф.9.1]
млн.
об.
Номінальна довговічність в годинах [3.ф.9.2]
год.
Де n – частота обертання приводного барабана
Натяжного вала
Виходячи із розмірів вала і у мов роботи попередньо приймаємо підшипники шарикові радіальні двохрядні. Тип – 1000.
По діаметру d=30мм приймаємо підшипник 1206 [6. ст.41]
d=30мм
D=60мм
В=16мм
вантажопідйомність, Н
Сr=12200
Рис.2.4 Схема підшипника
Використаємо метод підбору підшипників за динамічною вантажопідйомністю.
Еквівалентне навантаження [3.ф.9.4]
Н,
Де V=1(при обертанні внутрішнього кільця) [3. ст.212]
Кб=1,3 [3. таб.9.19], КТ=1 [3. таб.9.20].
Нормальний ресурс підшипника в мільйонах обертів [3.ф.9.1]
млн.
об.
Номінальна довговічність в годинах [3.ф.9.2]
год.
Де n – частота обертання приводного барабана
2.4 Вибір та розрахунок шпонкового з'єднання;
Для з`єднання валів з деталями, що передають обертання, застосуємо призматичні(зі скругленими торцями) шпонки [3.таб. 8.9] за
ГОСТ 23360 – 78, виготовлені зі сталі 45, яка має σзм ≤210 МПа.
Розміри шпонок: мм.[3.таб.8.9]
Вал електродвигуна – швидкохідний вал редуктора
d=30; b×h=10×8; t1=5,0; t2=3,3; l=25; lp=l-b=25-10=15.
Визначаємо напруження зминання і порівнюємо з допустимим [3.ф.8.22]
МПа,
умова виконана.
Тихохідний вал редуктора – приводний вал конвеєра
d=100; b×h=28×16; t1=10; t2=6,4; l=90; lp=l-b=140-28=112.
МПа,
умова виконана.
2.5 Розрахунок запобіжної муфти
Для запобігання поломкам приводного механізму при виникненні раптових перевантажень, які перевищують розрахункове навантаження приймаємо муфту, яка автоматично роз’єднує приводну лінію із тяговою. Приймаємо муфту зі зрізним штифтом. Визначаємо величину розрахункового крутного моменту [3.ф.11.1]
Н·м,
Де k – коефіцієнт, що враховує умови експлуатації [3.таб.11.3]
Розраховуємо
вибрану муфту [3.ст.282]. Матеріал штифта
– сталь 45, твердістю HRC 38 – 43, границя
міцності на зріз для вказаної сталі
МПа
; Відстань R
від осі вала до осі штифта
Приймаємо
R=180 мм. Діаметр штифта визначаємо з умови
зрізу його силою Fmax,
яка виникає при аварійному
навантаженні
;
Tmax
приймаємо на 10% більше Тр,
тобто
Н·м.
Сила зрізу, Н
площа поперечного перерізу штифта в місці зрізу [3.ф.11.3]
мм2
Діаметр штифта:
мм.
Приймаємо за ГОСТ 3128 – 70 діаметр штифта 12 мм. Уточняємо розмір R:
мм.
Приймаємо R= 160 мм. Зовнішній діаметр
втулки
мм.
Рисунок 4 - Запобіжна муфта зі зрізним штифтом