, мм визначаємо за формулою:
В
де t 2 - глибина паза в маточині, мм, t 2 = 3,8 мм.
В
для більш кращого торцевого фіксування муфти приймемо: d П = 60 мм .
Діаметр буртика для підшипника № 1212 за ГОСТ 20226-82 (67,0 мм БП <71,0 мм) приймемо d БП = 70 мм :
Діаметр цапф вала в місцях установки барабана приймемо: d В = 65 мм.
4.2 Підбір підшипників і шпонок
Виходячи з геометричних параметрів муфти та валу під муфтою, визначаємо розміри шпонки валу під муфту:
Шпонка призматична для діаметра валу d = 45 мм:
висота шпонкіh = 9 мм;
ширина шпонкіb = 14 мм;
довжина шпонкіl = +70 Мм;
глибина паза валаt 1 = 6 мм;
глибина паза ступіциt 2 = 3,8 мм.
Виходячи з геометричних параметрів вала, в місці з'єднання його з барабаном визначаємо розміри шпонки валу під барабаном.
Шпонка призматична для діаметра валу d = 60 мм:
висота шпонкіh = 11 мм;
ширина шпонкіb = 18 мм;
довжина шпонкіl = 100 мм;
глибина паза валаt 1 = 7 мм;
глибина паза ступіциt 2 = 4,4 мм. br/>В
Малюнок 6 - Ескіз шпоночно з'єднання.
Для опор валу виконавчого органу застосуємо кулькові радіальні сферичні дворядні підшипники (ГОСТ 28428 - 90), через можливі перекосів опор підшипників. Призначаємо підшипники легкої серії № 1212. p> діаметр отверстіяd П = 60 мм;
діаметр зовнішнього кольцаD = 110 мм;
ширина подшіпнікаВ = 22 мм;
координата фаскіr = 2,5 мм;
динамічна радіальна грузопод'емностьC r = 30,0 кН;
статична радіальна грузопод'емностьC 0 r = 16,0 кН.
В
Малюнок 7 - Ескіз підшипника.
4.3 Перевірочний розрахунок вала на статичну міцність по еквівалентному моменту
Окружна сила діє на барабан з боку ременя задана в технічне завдання: F t = 3500 Н
Сила натягу ременя на ненавантаженої стороні дорівнює:
S 2 = 0,25 . F t = 0,25 .3 500 = 875 Н
Сила натягу на навантаженій стороні дорівнює:
S 1 = F t + S 2 = 3500 + 875 = 4375 Н
Загальна сила, що діє на барабан з боку ременя:
Q = S 1 + S 2 = 875 + 4375 = 5250 Н
З рівняння моментів знайдемо сили F A і F В:
В В
Так як схема навантаження симетрична то F A = F В = 2625 Н .
У нашому випадку на вал діють сила натягу ременя Q і крутний момент Т, тоді формула для визначення еквівалентного моменту прийме вигляд:
В
З розрахункової схеми (Малюнок 8) видно, що небезпечним перетином є перетин D, так як в цьому перетині одночасно докладено максимальних крутний і згинальні моменти.
Т D = 638,94 Нм
М D = 0,111.2625 = +291,38 Нм
Тоді:
В В
Максимальний еквівалентне напруження одно:
В
де d D - Діаметр вала в перерізі D, мм. p> Тоді:
В
В
Рисунок 8 - Розрахункова схема вала виконавчого органу
Допустиме напруження [Пѓ], МПа:
В
де K р - коефіцієнт режиму роботи, K р = 1,8;
[Пѓ і ] - допустиме напруження згину, МПа.
В
де Пѓ Т - межа плинності матеріалу (Сталь 40Х), Пѓ Т = 640 МПа;
[n] - коефіцієнт запасу, [ n] = 2.
Тоді:
В В
25,57 МПа ≤ 177,78 МПа, - умова виконується.
4.4 Перевірочний розрахунок підшипників на довговічність
F r = F A = F В = 2625 Н;
Х-коефіцієнт радіального навантаження, Х = 1;
е-коефіцієнт осьового навантаження, е = 0, 19;
Визначимо еквівалентну динамічне навантаження:
P r = VXF r K Б K Т ,
гдеV-коефіцієнт внутрішнього кільця, V = 1;
До Т - температурний коефіцієнт, К Т = 1;
До Б - коефіцієнт безпеки, До Б = 1,3.
P r = 1.1.2625 .1 , 3.1 = 3412,5 Н.
Визначаємо за рівнем надійності та умовами застосування розрахунковий ресурс підшипника:
В
гдеa 1 - коефіцієнт довговічності, a 1 = 1;
a 23 - коефіцієнт, що враховує вплив на довговічність особливих властивостей матеріалу, a 23 = 0...
