Расчет ленточного конвейера

р – показатель степени, для шарикоподшипников = 3.

для 2 опоры:

Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:

P = (Х × V × F_r1 + У × F_a) × К_б × К_т, 

где К_т = 1 (т. к. t < 100°)

К_б = 1,4  (табл. 9.19 [1])

P = (1 × 0,56 × 773,99 + 1,71 × 535,34) × 1 × 1,4 = 1888,4 H

Определим номинальную долговечность (ресурс):

 

Следовательно, окончательно принимаем подшипники 307 для быстроходного  вала. (вывод)

 

 

б) подшипник 309

d = 45 мм; D = 100 мм;  В = 25;  r = 2,5;  С = 52,7 кН;  С₀ = 30 кН

х_А = -3889,35 Н;  у_А =  2391,41Н;

х_в = -6482,78 Н;  у_в = -640,75 Н.

F_A = F_a3 – F_a2 = 1544,1 – 535,34 = 1008,76 Н

n = 86,61 об/мин

(табл. 9.18 [1])

для 1 опоры:

(табл. 9.18 [1]),

где V – коэффициент вращения = 1.

Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:

P = F_r1 × V × К_б × К_т, 

где К_т = 1 (т. к. t < 100°)

К_б = 1,4  (табл. 9.19 [1])

P = 7559,99 × 1 × 1 × 1,4 = 10583,986

Определим номинальную  долговечность (ресурс):

,

где С – динамическая грузоподъемность,

Р – эквивалентная  нагрузка,

р – показатель степени, для шарикоподшипников = 3.

для 2 опоры:

Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:

P = F_r1 × V × К_б × К_т, 

где К_т = 1 (т. к. t < 100°)

К_б = 1,4  (табл. 9.19 [1])

P = 2475,76× 1,4 × 1 × 1 = 3466,06 H

Определим номинальную  долговечность (ресурс):

 

в) подшипник 315

d = 75 мм; D = 160 мм; В = 37; r = 3,5;  С = 112 кН;  С₀ = 72,5 кН

х_А = 5069,47 Н;  у_А = -1191,38 Н;

х_в = 2534,73Н;  у_в = -1576,55 Н.

F_A = 1544,1Н

n = 27,6 об/мин

(табл. 9.18 [1])

для 1 опоры:

(табл. 9.18 [1]),

где V – коэффициент вращения = 1.

Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:

P = (Х × V × F_r1 + У × F_a) × К_б × К_т, 

где К_т = 1 (т. к. t < 100°)

К_б = 1,4  (табл. 9.19 [1])

P = (1 × 0,56 × 5667,84 + 1,71 ×1544,1) × 1,4 = 8140,16 H

Определим номинальную  долговечность (ресурс):

для 2 опоры:

Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:

P = (Х × V × F_r1 + У × F_a) × К_б × К_т, 

где К_т = 1 (т. к. t < 100°)

К_б = 1,4  (табл. 9.19 [1])

P = (1 × 0,56 × 1976,08 + 1,71 × 1544,1) × 1,4 = 5245,82 H

Определим номинальную долговечность (ресурс):

 

18. Расчет муфты.

Т_р = Т_н × К,

где Т_н – номинальный крутящий момент = 1385 Н×м

К – коэффициент режима, приближенно учитывающий режим  работы привода

К = 1,5…2

Т_р = 1385 × 1,5 = 2077,5Н×м

Примем предохранительную  фрикционную муфту, т.к. она обладает большой несущей способностью при  малых габаритах, плавностью срабатывания и простотой эксплуатации. (стр. 272 [2]).

Определяем число пар  трения:

, где

D_н – наружный диаметр кольца контакта дисков = 272 мм;

D_в – внутренний диаметр кольца контакта дисков = 163,2 мм;

D_ср – средний диаметр кольца контакта дисков = 217,6 мм;

[р] – допускаемое  давление на трущихся поверхностях;

f₀ – коэффициент трения покоя;

Выбираем сталь по дискам из порошковых материалов:

[р] = 0,25  f₀ = 0,3

 

Сила сжатия пружины:

 

 

Для пружины выбираем легированную сталь 60С2.

Определение усилия, приходящееся на одну пружину при включенной муфте:

z – число пружин

Определение силы, действующей  на одну пружину при выключенной  муфте:

 

Из характеристики пружины  с учетом увеличения осадка пружины  на 3мм при возрастании силы от до , определяем из подобия:

; 

Так как посадка витка  на виток недопустима, то предельная нагрузка не должна превышать  при зазоре между витками

Выбираем для пружин стальную углеродистую проволоку ll класса по ГОСТ 9389-75; из табл. 16,1 [4] находим:

Задавшись индексом пружины  и вычислив коэффициент:

,находим диаметр проволоки:

Принимаем

 

Определяем осадку пружины  под действием силы F:

, где

z – число рабочих витков пружины = 3

G – модуль сдвига = 8 × 10⁴ МПа

Шаг пружины в свободном  состоянии:

,

где s_p – зазор = 0,1 × d = 1 мм

Полное число витков:

z₁ = z + 1,5 = 3 + 1,5 = 4,5 мм

Высота пружины при  полном ее сжатии:

Н₃ = (z₁ – 0,5) × d = (4,5 – 0,5) × 10 = 40 мм

Высота пружины в сводном состоянии:

Н₀ = Н₃ + z × (t – d) = 40 + 3 × (21 - 10) = 73 мм

Длина заготовки проволоки  для пружины:

.

 

19. Расчет болтов

Р_вых = Р_эд × h₀ = 4 × 0,86 = 3,44 кВт

Определение нагрузки, действующей на болт:

F_n = F_ц × sin45 = 131,8× sin45 = 85,59 Н

F_сд = F_ц × cos45 = 131,8 × cos45 = 100,22 Н

М_оп = Т_зв + F_сд × 0,216 + F_сд × 0,122 = 943,73 Н

Определяем усилие затяжки  из условия отсутствия сдвига:

, где

z = 6 f = 0,18 i = 1

Определяем силы затяжки  из условия нераскрытия стыка:

F_1max = F_1мом + F_a1

F_a1 – осевая сила, действующая на один болт:

F_1max = 15867,6 + 4488,5 = 20356,1 Н

F_з.нс = к × F_1max × (1 - c) = 1,4 × 20356,1 × (1 – 0,2) = 22798,8 Н

c = 0,2

F_Sрасч = 1,4 × F_з.сд + F_1max × c = 1,4 × 27436,23 + 20356,1 × 0,2 =

= 42481,9 Н

[s_р] = 116 МПа

Выбираем d = 20 мм

 

Содержание

Исходные данные

1. Потребляемая мощность привода
2. Общий КПД привода
3. Потребляемая мощность электродвигателя
4. Выбор электродвигателя
5. Определение требуемого передаточного числа механизма
6. Разбивка общего передаточного числа по ступеням привода
7. Определение частоты вращения валов привода
8. Определение крутящих моментов
9. Коэффициенты эквивалентности
10. Время работы
11. Расчет ременной передачи
12. Расчет на контактную выносливость
13. Диаметры валов
14. Проектировочный расчет валов
15. Проверка валов на прочность
16. Выбор типа подшипников
17. Проверка выбора подшипников
18. Расчет муфты
19. Расчет болтов

 

Список литературы

1. Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для машиностроит. спец. техникумов. – М.: Высш. шк., 1988. – 416 с., ил.
2. В.С. Поляков, И.Д. Барбаш, О.А.Ряховский 
   Справочник по муфтам. Л., «Машинострое- 
   ние» (Ленингр. отд-ние), 1974, 352 с.
3. Дунаев П.Ф., Леликов О. П. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для машиностроит. спец. техникумов. – М.: Высш. шк.. 1990. – 399 с., ил.
4. Чернавский С.А. Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие для втузов. – М.: Машиностронение, 1984. – 560 с., ил.
5. Детали машин: Атлас конструкций. Уч. пособие для машиностроительных вузов/ В.Н. Беляев, И.С. Богатырев, А.В. Буланже и др.; Под ред. д-ра техн. наук проф.  
   Д.Н. Решетова. – 4-е изд., перераб. И доп. – М.: Машино- 
   строение, 1979. –367 с., ил.