і за нормальними напруженням S? за формулою [9]:
, (5.29)
де?- 1 - межа витривалості сталі, МПа, визначається за виразом:
, (5.30)
де? в - межа міцності стали, МПа,? в=700 МПа;
МПа;
К?- Ефективний коефіцієнт концентрації нормальних
напруг, К? =1,58;
? ?- Масштабний фактор для нормальних напружень,? ? =0,92;
?- Коефіцієнт, що враховує вплив шорсткості поверхні,
приймаємо? =0,95;
? m - напруги при осьових зусиллях, оскільки осьові зусилля
отсутсвуют, то? m=0;
.
Далі визначимо коефіцієнт запасу міцності по дотичним напруженням за формулою [9]:
, (5.31)
де?- 1 - межа витривалості сталі, МПа, визначається за висловом [9]:
(5.32)
де?- 1 - межа витривалості сталі при вигині, МПа,?- 1=301 МПа;
МПа;
? ? - масштабний фактор для дотичних напружень,? ? =0,83;
К?- Ефективний коефіцієнт дотичних напружень, К? =1,22;
?- Коефіцієнт, що враховує вплив шорсткості поверхні,
? =0,95;
? ?- Коефіцієнт,? ? =0,1;
? v і? m - напруження при згині і розтягуванні відповідно, МПа,
? v =? m=23,5 МПа;
.
Далі визначимо загальний коефіцієнт запасу міцності S:
.
Отриманий коефіцієнт запасу міцності задовольняє вимогу S gt; 2,5.
Виходячи з цього розрахована вісь задовольняє умові міцності і може використовуватися в механізмі штовхача.
.4.3 Підбір і перевірка підшипників
Підбір і перевірка підшипників буде проведена на натяжні зірочки механізмів поздовжньої і поперечної різання.
Так як прийнятий діаметр осі під підшипник do=20 мм, то приймаємо підшипник легкої серії №104 з наступними параметрами:=20 мм, D=42 мм, B=12 мм, r=1 мм, вантажопідйомність підшипника С=9 , 36 кН, С0=4,5 кН.
Зробимо перевірочний розрахунок підшипника на довговічність за формулою [10]:
, (5.33)
де n - частота обертання зовнішнього кільця підшипника, об/хв,
n=63 хв - 1;
С - динамічна вантажопідйомність, кН, С=9,36 кН;
р - показник ступеня, р=3;
Р - еквівалентна навантаження, кН, що розраховується за формулою:
, (5.34)
тут F r - радіальне навантаження, Н, F r=581 Н;
V - коефіцієнт, V=1,2;
До б - коефіцієнт, К=1,2;
К?- Температурний коефіцієнт, К? =1,05;
Н (0,88 кН);
ч.
Отримане значення номінальної довговічності підшипника L=318254 ч має задовольняти наступній умові [9]:
L gt; [t], (5.35)
де [t] - мінімальна довговічність підшипника, год, [t]=30000 ч
gt; 30000
Умова довговічності виконано, значить на даній машині в механізмах різання для натяжних зірочок можна прийняти підшипник особолегкой серії № 104 ГОСТ 8338-75.
5.4.4 Розрахунок шпонок
Розрахунок шпонки на приводному валу мотор-редуктора механізму різання проводиться за висловом [10]
, (5.36)
звідси робоча довжина шпонки, lp мм, буде визначатися як
, (5.37)
де Т - передаваний крутний момент, Н м, Т=83000 Н м;
d - діаметр валу в місці установки шпонки, мм, d=20 мм; шпонка має наступні параметри b х hxl=6 х 6 х 20 [10]; t 1 - глибина паза валу, мм, t 1=3,5 мм; t 2 - глибина паза втулки, мм, t 2=2,8 мм;
? см - межа міцності стали шпонки на зминання, МПа,? см=600 МПа;
мм.
За результатами розрахунків приймаємо призматичну шпонку перетином 6 х 6 мм і робочою довжиною 20 мм по ГОСТ 24071-80:
Шпонка 6 х 6 х 20 ГОСТ 24071-80.
5.4.5 Конструктивний розрахунок провідної зірочки
За результатами проведених раніше розрахунків були прийняті наступні параметри ланцюгової передачі приводу штовхача:
· ділильний діаметр зірочок D д=98,14 мм;
· число зубів зірочки z=12;
· крок л...
