Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

При конструировании приводного вала ленточного конвейера шпоночные соединения используются на конце вала для соединения с полумуфтой и для соединения приводного вала и ступицы барабана.

Шпонка, находящаяся на конце вала является более нагруженной, так как напряжения смятия обратно пропорциональны диаметру вала на который шпонка ставится, поэтому рассчитываем именно эту шпонку.

Напряжения смятия σ_см определяется по следующей формуле:

 

 (43)

 

где: Т₄ – крутящий момент на конце вала, кН мм;

k – рабочая глубина паза в ступице, мм; определяется по формуле:

 

k = (t₁ + t₂) – h, мм (44)

 

где: t₁, t₂ и h – характеристики шпонки, мм (см. п.2.1.2).

 

Значит: k = (6,0 + 4,3) – 10 = 0,3 мм

 

l_рас – рабочая длина шпонки, мм; определяется по формуле:

 

l_рас = l – b, мм (45)

 

где: l и b – основные размеры шпонки, мм (см. п.2.1.2).

Следовательно:

 

l_рас = 70 – 16 = 54 мм

 

d_k – диаметр конца вала, мм (см. п.2.1.1).

Отсюда по формуле (43) напряжение смятия будет:

 

 

Допускаемые напряжения смятия σ_см = 80 МПа

Значит данные нагрузки шпонка выдержит.

Расчет подшипников

Рассчитаем подшипники по статической грузоподъемности. Этот расчет позволяет предотвратить появление вмятин.

С₀ – статическая грузоподъемность подшипника, кН – это такая нагрузка на подшипник при которой «вмятина» составляет 0,0001 от диаметра тела качения.

Должно выполняться следующее условие:

 

Р₀ ≤ С₀, кН (46)

 

Р₀ определяется по формуле:

 

P₀ = X₀ * F_r + Y₀ * F_a, кН (47)

 

где: X₀ и Y₀ – коэффициенты, учитывающие влияние радиальной и осевой нагрузки;

F_r и F_a – соответственно радиальная и осевая нагрузки на подшипник;

Так как вал не испытывает осевой нагрузки, то F_a = 0.

Значит отношение F_a/ F_r = 0, а следовательно Х₀ = 1.

Тогда:

 

P₀ = F_r = R₅ = 3,202 кН

 

Статическая грузоподъемность С₀ = 17,5 кН (см. табл.100 [3,122]).

По условию (46): 3,202 < 17,5 кН

Значит, подшипник по статической грузоподъемности выдержит.

Теперь проведем расчет подшипника по динамической грузоподъемности (расчет на долговечность).

Зависимость долговечности имеет следующий вид:

 

 

Т.е. определяется зависимостью:

 

 (48)

 

где: С_r – динамическая грузоподъемность подшипника, выбирается по справочным данным, в нашем случае С_r = 24,4 кН (см. [3,122]);

P_r – эквивалентная нагрузка на подшипник, кН;

£ - показатель степени, для шариковых подшипников £ = 3.

Определяем эквивалентную динамическую нагрузку для шариковых радиальных подшипников по формуле:

 

P_r = (V * X * F_r + Y * F_a) * K_σ * K_T, кН (49)

 

где: V – коэффициент, учитывающий какое из колец вращается; так как вращается внутреннее кольцо, то V = 1;

X - коэффициент, учитывающий радиальную нагрузку; в данном случае X =1;

F_r – радиальная нагрузка, кН;

Y - коэффициент, учитывающий осевую нагрузку;

F_a – осевая нагрузка, кН;

K_σ - коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки; для ленточного конвейера K_σ = 1,3;

K_T–температурный коэффициент; так как механизм работает ниже 100⁰С, то K_T=1.

Значит:

 

P_r = 3,202 * 1,3 = 4,2 кН.

 

Далее по формуле (48) определяем долговечность подшипников:

 

 

Теперь определим долговечность в часах:

 

 (50)

 

где: n – частота вращения кольца, мин^-1

n = 73,4 мин^-1 (см. табл. исходных данных п.1.4).

Отсюда:

 

 

Определяем требуемую долговечность работы подшипника по формуле:

 

L_{h треб} = срок службы * к_год * к_сут * 365 * 24, час (51)

 

где: срок службы = 5 лет (см. график нагрузки);

к_год – годовой коэффициент запаса, к_год = 0,8 (см. график нагрузки);

к_сут – суточный коэффициент запаса, к_сут = 0,6 (см. график нагрузки).

Тогда требуемая долговечность работы подшипника:

 

L_{h треб} = 5 * 0,8 * 0,6 * 365 * 24 = 21024 час

L_{h треб} ≤ L_h час

21024 < 44532,9 час

 

Подшипник нагрузку выдержит и требуемую долговечность обеспечит.