Привод ленточного конвейера 4 (стр. 8 из 9)
Размеры пролетов: а = 27мм, b = 32,5мм, с = 106,5мм, l = 59,5мм.
Определяем моменты сил (рис. 2.2):
Сечение 1-1.
Сечение 2-2.
Опасное сечение 2-2.
Расчет на прочность.
Рисунок 2.7.2.-Эпюра нагружения входного вала
Расчет на жесткость.
Е = 2,1 × 105МПа, d = 32мм.
Прогиб в вертикальной плоскости:
Прогиб в горизонтальной плоскости:
Суммарный прогиб:
Допускаемый прогиб вала [f] = 0,015 мм.
Необходимое условие работы вала - f[[f] выполняется.
Расчет на критические колебания.
Вал работает в до критической области.
3) Рассчитываем промежуточный вал.
Параметры Т¢2 = 332 Нм, d =25 мм, d12 = 301 мм, d22 = 280 мм, sв = 850 МПа, [t] = 18 МПа,
sт = 550 МПа.
Силы определяем для двух сечений (рис. 2.3):
1-1:
2-2:
Размеры пролетов а = 35мм, b = 80мм, с = 55мм, l = 170мм.
Определяем моменты сил.
1-1:
2-2:
Суммарные моменты:
1-1:
, 
2-2:
Опасным является сечение 1-1.
Расчет на прочность.
Расчет на жесткость.
Е = 2,1 × 105МПа, d = 35мм.
Рисунок 2.7.3.-Эпюра нагружения промежуточного вала
Допускаемый прогиб [f] = 0,02 мм.
Необходимое условие работы вала - f[[f] выполняется.
Расчет на критические колебания.
Значения прогибов, запасов сопротивления усталости и критических скоростей заносим в таблицу 2.6.1
Таблица 2.7.1
Значения запасов сопротивления усталости, прогибов и критических скоростей.
| Вал | Параметр | ||
| S | f, м | n, об/мин | |
| Входной | 4,95 | 3×10-4 | 999950 |
| Промежуточный | 2,1 | 1,24×10-12 | 2,4×1014 |
| Выходной | 3 | 4,86×10-3 | 61728,4 |
2.8 Расчет и конструирование корпуса и крепежных деталей
Основные размеры редуктора рассчитаны в п.2.3. Рассчитываем дополнительные размеры корпуса по следующим формулам и зависимостям.
Высота ребра корпуса Н принимаем равной 5мм. Толщина стенки у основания ребер l = 5
мм, литейный уклон 2°.Диаметр стяжных болтов
Принимаем d3 = 12мм. Расстояние между стяжными болтами принимаем по таблице 10.4 (1) l3 = 120мм.Фланцы разъема корпуса:
Толщина: S = 1.5d3 = 1.5×12=18мм
S1 = 1.3d3 = 1.3×12 = 15.6мм
Принимаем S1 равным 16мм.
Ширина: k1 = 3d3 = 3×12 = 36мм
Фундаментные лапы:
Толщина:S2 = 1.5d3 = 1.5 × 12 = 18мм
Ширина: k2 = 3d3 = 3 × 12 = 36мм.
2.9 Тепловой расчет и смазка редуктора
По рекомендации главы 9(1) выбираем глубину погружения колеса второй ступени на две высоты зуба, но не менее 10мм: 2*2,25mn = 2*2.25*2 = 9мм. (2.82)
Принимаем глубину 12мм с учетом ее уменьшения из-за разбрызгивания масла и прилипания его к стенкам корпуса и другим деталям.
Глубина погружения быстроходного колеса:
(2.83)По значениям окружных скоростей колес (табл. 9.5(1)) находим соответствующую вязкость
масла: 180 сст. По таблице 9.1(1) выбираем по вязкости автотракторное масло АК-15.
Проводим тепловой расчет.
Находим тепловую мощность
(2.84)где Р1 = 3960 Вт – мощность на входном валу.
h = 0,9752 – КПД зубчатой передачи.
Через стенки корпуса редуктора тепло передается в окружающую среду, тем самым происходит естественное охлаждение. Количество теплоты, отданной в секунду или мощность теплоотдачи:
(2.85)где k – коэффициент теплоотдачи, принимаем k = 18 Вт/м2×°С,
А – площадь поверхности охлаждения:
(2.86)где S1 = 0,920 × 0,250 = 0,23 м2 – площадь поверхности днища, которая учитывается, т.к. редуктор свободно обдувается воздухом.
S2 = 0,920 × 0,012 = 0,011 м2 - площадь боковой стороны редуктора соприкасаемая с маслом.
S3 = 0,250 × 0,012 = 0,003 м2 – площадь торцевой стороны редуктора соприкасаемая с маслом.
S4 = 0,005 × 0,3 × 2 = 0,003 м2 – площадь ребер охлаждения.
Подставляем значения в формулу (2.86):
А = 0,23+0,011+0,003+0,003 = 0,247 м2
t0 = 20°C – температура окружающего воздуха,
t1 = 90°C – внутренняя температура редуктора или температура масла.
Подставляем значения в формулу 2.85:
Необходимое условие
выполнено.Естественного охлаждения достаточно.