5.4 Расчет ременной передачи

5.4.1 Крутящий момент на валу электродвигателя определяем по формуле

(5.15)

Подставляя значения в формулу, получаем

Из условия, что T₁ < 25Нм принимаем из таблицы[2] стр.71 диаметр ведущего малого шкива .

5.4.2 Окружную скорость определяем по формуле

(5.16)

Подставляя значения в формулу, получаем

5.4.3 Допустимую передаваемую ремнем мощность определяем по формуле

, (5.17)

где - мощность, передаваемая ремнем в типовых условиях,кВт;

- коэффициент режима работы;

- коэффициент длины ремня;

- коэффициент передаточного отношения;

- коэффициент угла обхвата.

, (5.18)

, (5.19)

(5.20)

где - коэффициент относительного скольжения;

- диаметр ведомого шкива.

Подставляя значения в формулу, получаем

Принимаем .

(5.20)

Подставляя значения в формулу, получаем

= 1 - односменная работа [2]

, (5.21)

где - длина ремня, м;

-длина типового ремня, м.[2].

Из [2] стр.74 из графика, что : получаем

Подставляя значения в формулу, получаем

(5.22)

Длину ремня определяем по формуле

(5.23)

Подставляя значения в формулу, получаем

= 1,14 [2]

Подставляя значения в формулу, получаем

В результате привод можно осуществить одним клиновым ремнем.

5.4.4 Расчет сил, действующих в ременной передаче на ведомом шкиве

Окружная сила

, (5.24)

где - коэффициент нагрузки, [2];

- мощность на шкиве,кВт.

(5.25)

Подставляя значения в формулу, получаем

Окружные силы на ведущей (1) и ведомой (2) ветвях

, (5.26)

(5.27)

где =3;

.

Подставляя значения в формулу, получаем

(5.28)

Подставляя значения в формулу, получаем

5.5 Расчет ведущего вала транспортера на прочность

5.5.1 Определение реакций в опорах в горизонтальной и вертикальной плоскостях

ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ ПЛОСКОСТЬ

Рисунок 5.2-Расчетная схема сил на ведущем валу транспортера в горизонтальной плоскости.

Определяем реакции в опорах

Выражаем из формул записанных выше реакции в опорах

, (5.29)

(5.30)

Подставляя значения в формулу, получаем

692,6Н=692,6Н

Реакции в опорах в горизонтальной плоскости определены, верно.

ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПЛОСКОСТЬ

Рисунок 5.3-Расчетная схема сил на ведущем валу транспортера в

вертикальной плоскости.

Выражаем из формул записанных выше реакции в опорах

, (5.31)

(5.32)

Подставляя значения в формулу, получаем

Реакции в опорах в вертикальной плоскости определены, верно.

5.5.2 Определяем суммарные реакции в опорах

,

Подставляя значения в формулу, получаем

5.5.3 Определение изгибающих моментов в горизонтальной и вертикальной плоскостях

ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ ПЛОСКОСТЬ

Рисунок 5.4-Эпюра изгибающих и крутящих моментов в горизонтальной плоскости

при

Подставляя значения в формулу, получаем

при

Подставляя значения в формулу, получаем

при

Подставляя значения в формулу, получаем

ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПЛОСКОСТЬ

Рисунок 5.5-Эпюра изгибающих моментов в вертикальной плоскости

при

Подставляя значения в формулу, получаем

при

Подставляя значения в формулу, получаем

Наиболее загружена опора B

(5.32)

Подставляя, полученные выше максимальные значения, получаем

Принимаем d=30мм и проводим проверочный расчет

На прокатке установлено, что для валов основным видом разрушения является усталостное разрушение. Статическое разрушение наблюдается в основном от действия случайных кратковременных перегрузок. Поэтому расчет валов на усталостную прочность является основным.

Проверочный расчет на усталостную прочность является наиболее точным, но одновременно и очень трудоемким, если еще проверяется не одно, а несколько опасных сечений. Поэтому в практике проектирования часто применяют упрощенный расчет. Суть этого расчета состоит в том, что по известным номинальным напряжениям в опасном сечении можно установить будет ли удовлетворяться условие усталостной прочности.

σэ ≤ , (5.33)

где σэ – эквивалентное напряжение, МПа;

σ-1 – предел выносливости, МПа;

ε – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения;

S – коэффициент запаса сопротивления усталости;

K_v- коэффициент влияния упрочнений, вводимый для валов с поверхностными упрочнением;

Кσ – коэффициент концентрации напряжения.

Эквивалентное напряжение согласно энергетической теории прочности определяют по выражению

σэ = , (5.34)

где σ – номинальные напряжения изгиба;

τ – напряжения кручения.

σ = , (5.35)

τ = = , (5.36)

σ = =5,98 МПа.

Подставляя крутящий момент Т= 352.95 Нм и диаметр d = 50 мм в выражение (3.18) получим

τ = = 3.94 МПа.

Полученные напряжения подставляем в выражение (3.16)

σэ = = 9.07 МПа.

Предел выносливости для стали 45 σ-1 = 249.4МПа [2].

Коэффициент запаса сопротивления усталости назначаем S = 1.5.

Кσ − коэффициент концентрации напряжения;

−масштабный фактор.

Проверяем условие - выполняется