Определение диаметра вала на отдельных участках

Часть 2

Проектирование приводного вала конвейера

Методические указания

Для студентов немеханических специальностей и студентов заочной формы обучения.

ОМСК - 2006

Составители: Абакумов Анатолий Николаевич

к.т.н., доцент

Мехаев Михаил Борисович

к.т.н., доцент

Оглавление.

Введение………………………………………………………………… 4

2. Составления схемы, определение опорных точек и предварительных размеров……………………………………………………………………… 4

3. Определение диаметров вала на отдельных участках………………..... 6

3.1. Конец вала……………………………………………………………. 6

3.2. Выбор шпонки………………………………………………………... 7

3.3. Определение диаметра вала под подшипник, выбор подшипника. 8

3.4. Конструирование буртика, разработка посадочного места под ступицу……………………………………………………………………….. 11

4. Осевое крепление подшипника, барабана или звездочки……………… 12

5. Подбор корпусов, крышек подбор манжетных уплотнений. …………... 15

6. Конструирование барабана……………………………………………….. 21

7. Выбор муфт…………………………………………………………………23

8. Выбор способа смазки и уплотнений……………………………………..28

9. Выбор допусков и посадок основных деталей вала исполнительного механизма…………………………………………………………………….. 29

10. Расчет на прочность сварного шва (для сварного барабана)……………33

11. Расчет болтов крепления опор подшипников к металлоконструкции…34

Пример……………………………………………………………………..

Список литературы……………………………………………………….. 24

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИВОДНОГО ВАЛА.

Проектирование приводного вала конвейера состоит из двух частей. На первым этапе проводится разработка эскизного проекта. При эскизном проектировании определяют расположение отдельных деталей, расстояния между ними, определяют ориентировочные размеры отдельных ступеней вала, выбирают тип подшипников и схему их установки. Определение предварительных размеров производят на основании определенных рекомендаций, типовых конструкций и с учетом конкретных условий работы вала.

На втором этапе, после того, как в целом определены размеры вала, проводятся его расчеты. Эти расчеты проводятся на основании полученных при конструировании размеров вала и нагрузок, действующих на вал во время работы.

Составление схемы, определение опорных точек и предварительных размеров

Конструирование приводного вала конвейера начинаем с составления его схемы, на который необходимо показать характерные точки (рис.1).

Рис.1. Схема приводного вала ленточного конвейера с барабаном.

На схеме показаны следующие характерные точки:

1– середина конца вала;

2– середина подшипника левой опоры;

3 и 4 – середина ступиц барабана;

5 – середина подшипника правой опоры.

Величина размеров l₁, l₂ и l₄,обычно зависит от диаметра вала. При предварительном конструировании рекомендуется применять:

l₁ ≈ (1,5 …. 1,8) d_п (1)

где d_п – диаметр вала под подшипником в точках 2 и 5 (определение его величины см. ниже);

Для привода вала с барабаном (ленточного конвейера) можно предварительно принять l₂ = l₄ ≈ l₁ + В_б/ 4

где В_б – ширина барабана, тогда

l₃ = В_б/2

Принятые размеры являются предварительными, и после прочерчивания могут корректироваться в большую или меньшую сторону, при этом необходимо соблюдать требования стандарта на нормальные линейные размеры.

Таблица1. Размеры нормальные линейные (ГОСТ 6636-69), мм

Определение диаметра вала на отдельных участках

2.3.1. Конец вала

Концы валов выполняют стандартными цилиндрическими или коническими в соответствии с ГОСТ 12080 – 66. Для приводного вала конвейера можно рекомендовать концы валов цилиндрические короткие.

Для определения диаметра конца вала d_к следует учитывать следующее. Если вал соединяется с редуктором с помощью муфты, то следует принимать d_к равным диаметру конца тихоходного вала редуктора, который, очевидно, рассчитан на заданную нагрузку.

Если же соединение происходит с помощью открытой передачи, то диаметр конца вала d_к (мм) определяется по общим рекомендациям ( см.[ 3 ] )

(2)

где Т_кр – крутящий момент на проектируемом валу (Н м), который определяется в предварительном расчете привода.

Из полученного интервала размеров d_к выбирают стандартный размер, но так, чтобы он был не меньше, чем диаметр тихоходного вала редуктора, так как открытая передача повышает крутящий момент на валу, следовательно, согласно (2) диаметр вала должен увеличиться.

Таблица 2. Концы валов цилиндрические (ГОСТ 12080-66 или ГОСТ 12081-72).

Номинальные размеры, мм.

Концы валов изготавливают двух исполнений: 1 – длинные; 2 – короткие. Шпонки для валов исполнения 1: - сегментные по ГОСТ 24071-80 для валов с d £ 14 мм; - призматические по ГОСТ 23360-78 для валов с d > 12 мм Шпонки для валов исполнения 2: - призматические по ГОСТ 23360-78 для валов с d £ 30 мм; - призматические высокие по ГОСТ 10748-79 для валов с d > 30 мм; При применении валов малонагруженных передач (кроме концов валов электрических машин) для данного диаметра вала допускается уменьшение длины в пределах двух диапазонов длин выше фактического. При сопряжении электрических двигателей и механизмов без промежуточных элементов для валов диаметров до 20 мм допускается увеличение длины концов валов в пределах двух диапазонов длин ниже фактического. У основания свободного конца вала допускается наличие технологической канавки для выхода шлифовального круга по ГОСТ 8820-69
d	L	r	c		d	L	r	c		d	L	r	c
Исполнения	Исполнения	Исполнения
		-	0,4	0.2				1,0	0,6				2,0	1,6
		-	0,4	0.2				1,0	0,6				2,0	1,6
		-	0,4	0,4				1,6	1,0				2,5	2,0
		-	0,4	0,4				1,6	1,0				2,5	2,0
			0,6	0,4				1,6	1,0				2,5	2,0
			0,6	0,4				1,6	1,0				2,5	2,0
			1,0	0,6				2,0	1,6				3,0	2,5
			1,0	0,6				2,0	1,6				3,0	2,5

Подбор шпонки.

Для передачи крутящего момента с полумуфты на приводной вал, а также с вала на барабан или звездочки, рекомендуется использовать призматические шпонки, так как соединения с такими шпонками обеспечивают передачу наибольшего крутящего момента. После определения размеров конца вала для принятого d_к определяют размеры шпоночного соединения (таб. 3) по ГОСТ 23360 – 78.

Таблица 3. Шпонки призматические (ГОСТ 23360-78).

Номинальные размеры, мм

d	b	h	t	t1	r	c или r1	L
min	max	min	max
От 6 до 8			1,2	1,0	0,08	0,16	0,16	0,25	6-20
Св.8 до 10			1,8	1,4	0,08	0,16	0,16	0,25	6-36
Св. 10 до 12			2,5	1,8	0,08	0,16	0,16	0,25	8-45
Св. 12 до 17			3,0	2,3	0,16	0.25	0,25	0,40	10-56
Св. 17 до 22			3,5	2,8	0,16	0.25	0,25	0,40	14-70
Св. 22 до 30			4,0	3,3	0,16	0.25	0,25	0,40	18-90
Св. 30 до 38			5,0	3,3	0.25	0,40	0,40	0,60	22-110
Св. 38 до 44			5,0	3,3	0.25	0,40	0,40	0,60	28-140
Св. 44 до 50			5,5	3,8	0.25	0,40	0,40	0,60	36-160
Св. 50 до 58			6,0	4,3	0.25	0,40	0,40	0,60	45-226
Св. 58 до 65			7,0	4,4	0.25	0,40	0,40	0,60	50-180
Св. 65 до 75			7,5	4,9	0,40	0,60	0,60	0,80	56-180
Размер L в указанных пределах принимать из ряда: 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160, 180
Отклонения размеров шпонок и пазов – по ГОСТ 7227-58
Допускается в технически обоснованных случаях применять меньшие размеры сечений стандартных шпонок на валах больших диаметров, за исключением выходных концов валов
В зависимости от принятой базы обработки и измерения на рабочих чертежах указывают размеры: d + t1 – для втулки: t (предпочтительный вариант) или d – t - для вала
Примеры обозначений шпонок: исполнения 1, размерами b = 16 мм, h = 10 мм, L = 50 мм: Шпонка 16 х10 х50 ГОСТ 23360-78. То же исполнения 2: Шпонка 2-16 х10 х50 ГОСТ 23360-78

Поиск по сайту: