Расчет на статическую прочность приводного вала

Будем рассчитывать на статическую прочность вал ленточного конвейера и подбирать для него подшипники при заданных условиях:

Компоновкой узла получены расстояния:

мм, мм, мм,

3.1 Крутящий момент на валу редуктора и на валу барабана:

3.2 Нагрузка на вал со стороны ленты:

.

рад.

рад.

- натяжение ведомой ветви ленты.

- натяжение ведущей ветви ленты.

- коэффициент безопасности.

- коэффициент трения между лентой и барабаном. При стальном барабане в сухих запыленных атмосферных условиях .

Н;

Н.

Нагрузка на вал со стороны каждой ступицы барабана:

3.3 Для соединения валов редуктора и барабана выбрана муфта цепная с однорядной цепью с номинальным крутящим моментом .

Одна полумуфта диаметром мм, вторая полумуфта диаметром мм, исполнение 1, климатическое исполнение У, категория 3.

Муфта 500 – 1 – 36 – 1 – 48 – 1 – У3 ГОСТ 20742 – 93.

Цепь ПР – 31,75 – 8900 ГОСТ 13568 – 97.

Число звеньев z=14.

Шаг цепи Р=31,75 мм.

Удельный диаметр звездочки полумуфты:

мм.

Окружное усилие звездочки полумуфты:

Н.

Усилие со стороны муфты на вал:

Н.

Принимаем Н.

3.4 Определим реакции в опорах.

Рассмотрим наиболее тяжелый случай нагружения, когда направление силы со стороны муфты противоположно направлению сил от барабана.

.

Н.

Проверка:

.

3.5 Построим эпюры поперечных сил, изгибающих моментов и крутящих моментов. Для этого разобьем расчетную схему на 4 участка и рассмотрим каждый участок отдельно.

Рассмотрим участок I.

Н.

Рассмотрим участок II.

Н.

Рассмотрим участок III.

Н.

Рассмотрим участок IV.

Н.

Эквивалентный момент в сечении I:

Эквивалентный момент в сечении II:

Для изготовления вала принимаем Сталь 40Х ГОСТ 4543-71.

Допускаемые напряжения для сечения I и II МПа.

Рассчитываем диаметры участков вала:

мм;

мм;

Так как расчетные диаметры вала меньше спроектированных, то статическая прочность вала обеспечена.

3.6 Рассчитаем подшипник по динамической грузоподъемности.

Расчет подшипника вала ведем по наиболее нагруженной стороне, в нашем случает это сторона В.

Н.

Эквивалентная нагрузка на опору:

Так как (нет осевой нагрузки), Х=1. При вращающемся внутреннем кольце подшипника относительно нагрузки коэффициента вращения V=1.

Для ленточного конвейера применяют коэффициент безопасности .

При до

Н.

Ресурс принятого по компоновке подшипника 1210:

ч.

кН – динамическая радиальная грузоподъемность подшипника 1210;

- коэффициент надежности для вероятности безотказной работы 90%;

- коэффициент условия применения подшипника;

- показатель степени для шариковых подшипников.

Ресурс принятого подшипника в несколько раз превышает ресурс привода, следовательно подшипник 1210 пригоден, при требуемом ресурсе 20000 часов надежность выше 90%.

Поиск по сайту: