4. Проектирование муфты

4.1. Выбор муфты

Для соединения выходного вала редуктора с приводящим валом назначаем упругую муфту с торообразной оболочкой выпуклого профиля ГОСТ 50892-96 (исполнение I). . Полумуфты устанавливаем на цилиндрический вал. Вращающий момент на оболочку передают силами трения, созданными при затяжке винтов. При передаче момента действуют касательные напряжения крутильного сдвига . Для повышения срока службы и нагрузочной способности муфты армируем оболочку нитями корда. В этом случае . Характерные размеры: D₁=350 мм, =17.5 мм. Крутящий момент при пуске равен T_к=K*T_н, где K – коэффициент режима работы. Для выбранного двигателя K=2.2. T_к=2.2*778=1712Н*м. Проверим прочность оболочки в кольцевом сечении диаметром D₁:

Муфта годится для передачи заданного момента.

5. Проектирование привода

5.1. Расчет соединения приводного вала с барабаном.

Диаметр вала: d=75 мм;

Передаваемый момент: T=778 Нм

Тип шпонки - призматическая;

Размеры шпонки по диаметру вала:

b=20 мм;

h=12 мм;

[]_см=140 Мпа;

Окончательно выбираем: l= l_р+b=56 мм;

Обозначение:

«Шпонка 20х12х56 ГОСТ 23360-78»

Посадку выбираем Н7/k6

Посадку второй ступицы выбираем с гарантированным зазором H7/h6

5.2. Расчет подшипников приводного вала.

Поскольку опоры подшипников расположены в разных корпусах, и при установке возможны перекосы и смещения осей посадочных отверстий опор подшипников друг относительно друга, устанавливаем сферические подшипники, в данном случае подшипник шариковый радиальный сферический двурядный 1213 ГОСТ 28428-90.

Параметры подшипника: d=65, D=120, B=23, C_r=31 кН, C_0r=17,3 кН,

Принимаем, что транспортёр работает в сухой пыльной среде. Коэффициент трения f=0.3.

Радиальная нагрузка на барабане от натяжения ленты при дуге обхвата 180^о

Радиальная реакция опор от натяжения ленты

Радиальная нагрузка на валу от действия муфты. Радиальная жесткость муфты Н/мм. Принимаем радиальное смещение вала Δ=0,25 мм

Н

Радиальная реакция от муфты в первой опоре

Во второй опоре

Суммарная реакция в наиболее нагруженной первой опоре

Определяем эквивалентную динамическую нагрузку на первую опору. При отсутствии осевых сил F_a/(V∙F_r)=0<e, X=1, Y=0.

Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка (k_Б=1,4; k_Т=1,0):

С учетом режима нагружения I (k_E=0,8): P_Эr=k_EP_r=0,567541=4223 Н.

Расчетный ресурс:

часов

Подшипник подходит по условию долговечности.

5.3. Расчет приводного вала на прочность

Длины участков: l₁=145 мм, l₂=215мм, l_М=103 мм.

Действующие силовые факторы:

Рассмотрим опасное сечение в правой ступице барабана (сечение I). При наихудшем случае расположения радиальной нагрузки от муфты изгибающий момент будет равен:

Крутящий момент

3. Напряжения

3. Выбран материал сталь 45

_Т=540 МПа; _Т=290 Мпа _-1=360 МПа; _-1=200 Мпа.

Статическая прочность обеспечена.

Произведем расчет наиболее нагруженного сечения на сопротивление усталости.

Возьмём сечение, находящееся на переходе от вала d=71 к правой ступице барабана (сечение II). В этом сечении силовые факторы будут равными:

,

Выбираем по таблицам:

Коэффициенты концентрации напряжений в рассматриваемом сечении

Пределы выносливости вала:

Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям :

Расчетный коэффициент запаса прочности :