5 Предварительный расчет диаметров валов
При проектном расчете определяется диаметр выходного конца вала или диаметр под шестерней для промежуточных валов. Расчет ведется на чистое кручение по пониженным допускаемым напряжениям:
, [9,
ф. 1.2]
где Т – крутящий момент на валу, Н∙мм;
-
допускаемое напряжение на кручение.
Для
определения диаметра выходных концов
валов принимаем
,
для промежуточных валов при расчете
диаметров под шестерней принимаем
Диаметр выходного конца быстроходного вала:
.
Принимаем
для согласования с диаметром
электродвигателя.
Диаметр промежуточного вала под колесом:
.
Принимаем
Диаметр выходного конца тихоходного вала:
.
Принимаем
Диаметры валов под подшипники качения:
Диаметры остальных участков валов назначаются конструктивно.
Рисунок 6 – Эскизы валов редуктора
6 Подбор и проверочный расчет муфт
В данном редукторе предусмотрена установка двух муфт: одна, упругая втулочно-пальцевая для соединения входного вала редуктора с валом электродвигателя; вторая, компенсирующая зубчатая, для соединения выходного вала редуктора с приводным валом конвейера.
6.1 Муфта упругая втулочно-пальцевая
Исходя
из диаметров входного вала редуктора
и вала электродвигателя
,
выбираем муфтуупругую
втулочно-пальцевую
по ГОСТ 21424-93. [5, табл. 13.3.1].
Условие прочности пальца на изгиб:
<
,
[2, с. 189]
где
- номинальный крутящий момент на валу
электродвигателя;
-
коэффициент режима работы;
-
диаметр окружности расположения пальцев;
Z=6 – число пальцев;
-
диаметр пальца;
-
длина пальца (5, табл. 13.3.2) .
,
что меньше допускаемых напряжений
Определим условие прочности втулки на смятие
<
,
где
- длина втулки
[7,
табл. 17.9]
,
что меньше допускаемых напряжений на
смятие резины
.
Нагрузка на вал от муфты
.
6.2 Зубчатая муфта
Зубчатые муфты применяются для соединения валов нагруженных большими крутящими моментами при различной комбинации радиальных, угловых и осевых смещений.
Зубчатую
муфту выбираем по ГОСТ 5006-94 по крутящему
моменту на выходном
валу редуктора
(5,
табл. 13.2.1).
Проверку муфты производим по напряжениям смятия рабочих поверхностей зубьев (2, с.182).
,
где
К
=1,3
- коэффициент режима работы для
неравномерно нагруженных механизмов
(2, с. 181);
-
модуль зацепления;
- число зубьев;
-
длина зуба(5, табл. 13.2.1).
,
что меньше предельно допустимых
.
Сила, действующая на вал со стороны муфты,
.
7 Предварительный подбор подшипников
В цилиндрической и червячной передачах редуктора кроме радиальных нагрузок на валы действуют также и осевые нагрузки, при этом отношение осевых нагрузок к радиальным превышает 30%, поэтому необходимо устанавливать радиально-упорные подшипники.
Исходя из себестоимости, выбираем шариковые радиально-упорные подшипники.
В качестве опор тихоходного вала будут служить роликовые радиально-упорные подшипники, т.к. отношение осевой нагрузки к радиальной превышает 70%.
На основании принятых диаметров валов под подшипники, производим выбор подшипников по размерам, результаты сводим в таблицу 2.
Таблица 2 – Характеристики подшипников
|
Марка подшипника |
d, мм |
D, мм |
B, мм |
C, Н |
e |
Y |
|
26206 |
30 |
62 |
16 |
22000 |
0,37 |
1,50 |
|
7207 |
35 |
72 |
17 |
38500 |
0,37 |
1,50 |
|
7214 |
70 |
125 |
25 |
96000 |
0,37 |
1,50 |