Привод к ленточному конвейеру для подачи формовочной земли в литейный цех (стр. 5 из 11)
Диаметры участков валов назначаем исходя из конструктивных соображений.
КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ ШЕСТЕРЕН И КОЛЁС
Цилиндрическая шестерня 1 - й передачи.
Цилиндрическая шестерня 1 - й передачи выполнена заодно с валом. Фаска: n = 0,5 × mn = 1,0 мм.
Цилиндрическое колесо 1 - й передачи.
Диаметр ступицы: dст = 1,6 × dв = 76,0 мм, где dв - диаметр вала.
Длина ступицы: Lст = 1,5 × dв = 72,0 мм.
Толщина обода: δ0 = 4 × mn = 8,0 мм.
Толщина диска: С = 3 × mn = 15,0 мм, где mn - модуль нормальный. Толщина рёбер: s = 0,8 × C = 12,0 мм.
Диаметр центровой окружности: Dотв = 0,5 × (D0 + dст) = 126,0 мм, где D0 - внутренний диаметр обода.
Диаметр отверстий: Dотв = (D0 + dст) / 4 = 24,0 мм. Фаска: n = 0,5 × mn = 1,0 мм.
Цилиндрическая шестерня 2 - й передачи.
Цилиндрическая шестерня 2 - й передачи выполнена заодно с валом. Фаска: n = 0,5 × mn = 1,0 мм.
Цилиндрическое колесо 2 - й передачи.
Диаметр ступицы: dст = 1,6 × dв = 112,0 мм, где dв - диаметр вала.
Длина ступицы: Lст = 1,0…1,5 × dв = 80,0 мм.
Толщина обода: δ0 = 4 × mn = 10,0 мм.
Толщина диска: С = 3 × mn = 24,0 мм, где mn - модуль нормальный. Толщина рёбер: s = 0,8 × C = 19,2 мм.
Диаметр центровой окружности: Dотв = 0,5 × (D0 + dст) = 198,0 мм, где D0 - внутренний диаметр обода.
Диаметр отверстий: Dотв = (D0 + dст) / 4 = 48,0 мм. Фаска: n = 0,5 × mn = 1,0 мм.
ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Шпонка входного вала.
Для данного элемента подбираем шпонку призматическую со скруглёнными торцами 8x7, Размеры сечений шпонки и пазов и длины шпонок по ГОСТ 23360 - 78 (см. табл. 8,9[1]).
Материал шпоноки - сталь 45 нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8,22[1].
σсм =
(h - T2 )×× Т (l - b) = 
(7,0 – 4,0) 2 × 44230,684 × (40,0 - 8,0) = 0,921 МПа ≤ [σсм]1
• где Т = 44230,684 Н×мм - момент на валу; d = 48,0 мм - диаметр вала; h = 7,0 мм - высота шпонки; b = 8,0 мм - ширина шпонки; l = 40,0 мм - длина шпонки; lр = l-b = 32 мм — рабочая длинна шпонки; T1 = 4,0 мм - глубина паза вала.
Допускаемые напряжения смятия при спокойной нагрузке и неподвижном соединении при стальной ступице [σсм] = 120,0 МПа.
Проверим шпонку на срез по формуле 8,24[1].
τср = d × b 2 ×× (l - b) Т = 48,0 ×2 14,0 × 44230,684 × (45,0 - 14,0) = 0,002 МПа ≤ [τср]Допускаемые напряжения среза при спокойной нагрузке и неподвижном соединении при стальной ступице [τср] = 0,6 × [σсм] = 72,0 МПа.
Все условия прочности удовлетворены.
ЦИЛИНЛРИЧЕСКОЕ КОЛЕСО 1 - Й ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ.
Для данного элемента подбираем шпонку призматическую со скруглёнными торцами 14x9, Размеры сечений шпонки и пазов и длины шпонок по ГОСТ 23360 - 78 (см. табл.
8,9[1]).
Материал шпоноки - сталь 45 нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8,22[1].
σсм =
(h - T21 )×× Т (l - b) = (9,0 - 5,5) 2 × 157018,93 × (45,0 - 14,0) = 2,894 МПа ≤ [σсм]• где Т = 157018,93 Н×мм - момент на валу; d = 48,0 мм - диаметр вала; h = 9,0 мм - высота шпонки; b = 14,0 мм - ширина шпонки; l = 45,0 мм - длина шпонки; lр = l-b = 31 мм — рабочая длинна шпонки; T1 = 5,5 мм - глубина паза вала.
Допускаемые напряжения смятия при спокойной нагрузке и неподвижном соединении при стальной ступице [σсм] = 120,0 МПа.
Проверим шпонку на срез по формуле 8,24[1].
τср =
d × b 2 ×× (l - b) Т = 
48,0 ×2 14,0 × 157018,93 × (45,0 - 14,0) = 0,015 МПа ≤ [τср]Допускаемые напряжения среза при спокойной нагрузке и неподвижном соединении при стальной ступице [τср] = 0,6 × [σсм] = 72,0 МПа.
Все условия прочности удовлетворены.
Цилинлрическое колесо 2 - й цилиндрической передачи.
Для данного элемента подбираем шпонку призматическую со скруглёнными торцами 18x11, Размеры сечений шпонки и пазов и длины шпонок по ГОСТ 23360 - 78 (см. табл.
8,9[1]).
Материал шпоноки - сталь 45 нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8,22[1]. σсм = 2 × Т / ((h - T1) × (l - b)) = 80,399 МПа ≤ [σсм] σсм =
(h - T2 )×× Т (l - b) = 
(11,0 - 7,0) 2 × 628075,72 × (70,0 - 18,0) = 6,039 МПа ≤ [σсм]1
где Т = 628075,72Н×мм - момент на валу; d = 70,0 мм - диаметр вала; h = 11,0 мм - высота шпонки; b = 18,0 мм - ширина шпонки; l = 70,0 мм - длина шпонки; lр = l-b = 52 мм — рабочая длинна шпонки; T1 = 7,0 мм - глубина паза вала.
Допускаемые напряжения смятия при спокойной нагрузке и неподвижном соединении при стальной ступице [σсм] = 120,0 МПа.
Проверим шпонку на срез по формуле 8,24[1].
τср =
d × b 2 ×× (l - b) Т = 
70,0 ×2 18,0 × 628075,72 × (70, - 18,0) = 0,019 МПа ≤ [τср]Допускаемые напряжения среза при спокойной нагрузке и неподвижном соединении при стальной ступице [τср] = 0,6 × [σсм] = 72,0 МПа.
Все условия прочности удовлетворены.
Шпонка выходного вала.
Для данного элемента подбираем шпонку призматическую со скруглёнными торцами 18x11, Размеры сечений шпонки и пазов и длины шпонок по ГОСТ 23360 - 78 (см. табл.
8,9[1]).Материал шпоноки - сталь 45 нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле 8,22[1]. σсм = 2 × Т / ((h - T1) × (l - b)) = 80,399 МПа ≤ [σсм]
σсм =
(h - T21 )×× Т (l - b) = (11,0 - 7,0) 2 × 628075,72 × (60,0 - 18,0) = 7,477 МПа ≤ [σсм] где Т = 628075,72Н×мм - момент на валу; d = 53,0 мм - диаметр вала; h = 11,0 мм - высота шпонки; b = 18,0 мм - ширина шпонки; l = 60,0 мм - длина шпонки; lр = l-b = 42 мм — рабочая длинна шпонки; T1 = 7,0 мм - глубина паза вала.Допускаемые напряжения смятия при спокойной нагрузке и неподвижном соединении при стальной ступице [σсм] = 120,0 МПа.
Проверим шпонку на срез по формуле 8,24[1].
τср =
d × b 2 ×× (l - b) Т = 53,0 ×2 18,0 × 628075,72 × (60, - 18,0) = 0,031 МПа ≤ [τср]Допускаемые напряжения среза при спокойной нагрузке и неподвижном соединении при стальной ступице [τср] = 0,6 × [σсм] = 72,0 МПа. Все условия прочности удовлетворены.
КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ КОРПУСА РЕДУКТОРА
Толщина стенки корпуса и крышки редуктора:
δ1 = 0,025 × aw + 3 = 6,15 = 7,0 мм; δ2 = 0,025 × aw + 3 = 8,0 мм.
Округляя, получим δ = 8,0 мм.
Принимаем δ2 = 8,0 мм.
Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса: b = 1,5 ×δ = 12,0 мм.
Толщина нижнего пояса (фланца) крышки корпуса: b1 = 1,5 ×δ1 = 12,0 мм. = 12,0 мм.
Толщина нижнего пояса корпуса: без бобышки: p = 2,35 ×δ = 18,8 мм; при наличии бобышки: p1 = 1,5 ×δ = 12,0 мм; p2 = (2,25,..2,75) ×δ = 21,0 мм Толщина рёбер основания корпуса: m = (0,85,..1) ×δ = 8,0 мм.
Толщина рёбер крышки: m1 = (0,85,..1) ×δ1 = 8,0 мм.
Диаметр фундаментных болтов (их число і = 4): d1 = (0,3,..0,36) × AWт +12 = 6,0,..7,2 = 20,0 мм.
Диаметр болтов:
у подшипников: d2 = (0,6,..0,75) × d1 = 12,0 мм. соединяющих основание корпуса с крышкой: d3 = (0,5,..0,6) × d1 = 10,0 мм. Размеры, определяющие положение болтов d2 (см. рис. 10,18[1]):
eі (1,..1,2) × d2 = 17,0 мм; qі 0,5 × d2 + d4 = 14,0 мм; где крепление крышки подшипника d4 = 5,0 мм.
Высоту бобышки hб под болт d2 выбирают конструктивно так, чтобы образовалась опрная поверхность под головку болта и гайку. Желательно у всех бобышек иметь одинаковую высоту hб.
РАСЧЕТ РЕАКЦИЙ В ОПОРАХ
1 - Й ВАЛ.
Силы, действующие на вал, плечи сил Fa и углы контактов элементов передач:
Fx3 = 593,13 HFy3 = -1603,538 H
Fz3 = -290,345 H H3 = 27,439 H α3 = 27,439 H