Контрольная работа по дисциплине детали машин и основы конструирования

• Название: Контрольная работа по дисциплине детали машин и основы конструирования
• Дата: 20.04.2023
• Размер: 3.27 Mb.
• Имя файла: Kontrolnaya_rabota_po_DMiOK.docx
• Тип: Контрольная работа; #1075587
• страница: 4 из 4

вейера в наиболее нагруженном сечении, мм:

=

Принимаем материал вала – сталь 45.

Термообработка – улучшение.

Предел прочности σ_в = 780 МПа. Предел текучести σ_т = 540 МПа.

Допускаемые напряжения при расчёте валов на совместное действие изгиба и кручения, МПа: [σ] = (0,05...0,08) σ_в = 0,06 · 780 = 46,8.

Диаметр вала в наиболее нагруженном опасном сечении с учётом ослабления вала шпоночным пазом (6 %) определяем согласно зависимо­сти, мм:

d_оп ≥ d_расч + 0,06 d_расч =

Д ля удобства монтажа и демонтажа деталей, установленных на при­водном валу конвейера, проектируем ступенчатую конструкцию вала, пример эскиза которой представлен на рис.8. Разница в диаметрах отдель­ных ступеней принимается конструктивно в пределах 5... 10 мм с увеличе­нием диаметра от входного участка вала до опасного сечения.

Рис. 8. Эскиз компоновки деталей на валу приводного барабана
Диаметр участка вала, где расположена полумуфта, соединяющая
вал приводного барабана с выходным валом редуктора, примем
d = мм (стр. 18 записки).

Диаметр участка вала под подшипниками (цапфы) должен округ­ляться до целого числа миллиметров, оканчивающегося на 0 или 5. При­нимаем диаметр вала под подшипниками качения равным d_цапфы= мм.

Диаметр последующего свободного участка вала назначаем таким
образом, чтобы подшипник качения был зафиксирован в осевом направле­нии. Диаметр данного участка вала в соответствии с рядом линейных раз­меров принимаем d_св = мм (табл. П30 [3]).

Диаметр вала в опасном сечении не должен быть меньше величины,
полученной при расчёте вала на совместное действие изгиба и кручения с
учетом ослабления шпонкой. Диаметр вала с учётом принятой эскизной
компоновки согласовываем с нормальным рядом диаметров и окончатель­но принимаем, мм: d_в = d_оп = мм.
8. ВЫБОР ПОДШИПНИКОВ ВАЛА
ПРИВОДНОГО БАРАБАНА
С учётом режима эксплуатации приводного вала конвейера, вал ба­рабана конвейера устанавливается в радиальных двухрядных шариковых подшипниках (сферических), сохраняющих работоспособность при незна­чительных прогибах вала барабана ленточного конвейера.

Подшипники расположены симметрично относительно центра бара­бана. Согласно эскизной компоновке приводного вала барабана диаметр
вала под подшипниками принимаем d_цапфы= мм.

Выбор подшипников производим, начиная с подшипников лёгкой серии.

Определим возможность установки вала в подшипниках лёгкой се­рии . Динамическая грузоподъёмность подшипника С = кН.
Статическая грузоподъемность подшипника С_о = кН (табл. П27 [3]).

Расчёт эквивалентной нагрузки Р_экв на подшипник производим по наиболее загруженной опоре. Осевая нагрузка на подшипник, согласно расчётной схеме вала барабана, отсутствует, поэтому используем зависи­мость, Н:

P_экв= F_{r max} · ν · K_Б · K_T =

где: ν – коэффициент кольца. При вращении внутреннего кольца подшипника вместе с валом ν = 1. K_Б – коэффициент безопасности. По условиям эксплуатации ленточных конвейеров принимаем K_Б = 1,2.
K_T – температурный коэффициент. При Т < 100°С, что соответствует ус­ловиям эксплуатации, K_T = 1.

Определим значение скорректированного базового расчётного ре­сурса подшипников в часах:



где a₁ – коэффициент надёжности. Для подшипников с уровнем надёжности 90 % a₁=1. a₂₃ – коэффициент влияния на долговечность ус­ловий эксплуатации и свойств материала подшипников. Для двухрядных сферических шариковых подшипников рекомендуется a₂₃ = 0,5...0,6 (раз­дел 3.1.[2]). Принимаем a₂₃ = 0,6. Для шариковых подшипников р = 3.

n_б – частота вращения вала приводного барабана. n_б = об/мин

(стр. 11 записки).

Расчётный ресурс L_10h подшипника в результате расчётов

оказался указанного в бланке задания L_h = часов,

следовательно, установка подшипника легкой серии .

При L_h < L_10h определим возможность установки приводного вала
барабана в подшипниках средней серии (табл. П27 [3]).

Динамическая грузоподъёмность подшипника С = кН.

Статическая грузоподъёмность подшипника С_о = кН.

В этом случае, расчёты базового ресурса составят:



Принимаем к установке подшипник___________
9. РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЯ ВАЛ – СТУПИЦА
Значение диаметра вала приводного барабана, согласно его конструктивной разработке, в соединении со ступицей барабана (стр. 20 записки) d_в = d_оп = _{______} ; мм.

Соединение осуществляется с помощью призматической шпонки.

В соответствии с диаметром вала по ГОСТ 23360 – 78 выпишем раз­меры шпонки (табл. П29 [3]), мм:

b = ___ – ширина шпонки, h= ____ – высота шпонки,

_t1 = ___ – глубина шпоночного паза вала.

Длину ступицы вала барабана принимаем согласно рекомендациям и согласовываем с нормализованным рядом чисел R_a40 (табл.П30 [3]), мм:

l_ст = (0,8…1,5) d=

Предварительная длина шпонки, определяется зависимостью, мм:

l_шп= l_ст – (5…10) мм =

Окончательно принимаем из табл. П29, мм: l_шп =

Назначаем материал шпонки – сталь .

Условие прочности шпоночного соединения на смятие σ_см ≤ [σ_см]

Определим напряжения смятия в призматической шпонке, МПа:

где T_б – вращающий момент на барабане, Н – м. T_б =

d_в – диаметр вала на данном участке, мм. d_в =

l_p – расчётная длина шпонки, мм. l_p = l_шп – b =

[σ_см] – допускаемое напряжение на смя­тие, Мпа.

При стальных ступицах для неподвижных соединений [σ_см] = (100...150) МПа.

Условие прочности ________________. Для соединения достаточно одной шпонки.

Допуски и посадки в соединениях деталей и узлов конвейера при­няты согласно рекомендациям [5] и в соответствии с практикой назначения посадок при соединении деталей и узлов.

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
В расчетной работе спроектирован привод ленточного конвейера, состоящий из стандартных агрегатов: электродвигателя, редуктора, цепной муфты, а также ременной передачи, которая рассчитана и установлена между электродвигателем и редуктором. Выходной вал редуктора соеди­нён с валом приводного барабана конвейера цепной муфтой. Выполнен расчёт приводного вала конвейера по условиям изгиба и кручения. Вал ус­танавливается на радиальных сферических подшипниках качения, компен­сирующих допускаемые пределы перекоса вала. Выбор подшипников про­ведён по диаметру вала и динамической грузоподъёмности с расчётом скорректированного базового ресурса. Диски жёсткости приводного бара­бана в местах соединения с валом имеют ступицы, одна из которых соеди­няется с валом посредством шпонки и стопорного винта. Соединения дета­лей с помощью посадок выполнены в соответствии с рекомендациями ЕСДП.

В работе приобретены на­выки проектирования и расчёта привода технологической машины и кон­струирования узлов и деталей машин общего назначения.
Библиографический список

1. 
   Ануръев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя: В 3 – х т. 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 2004.
   
2. 
   Грубе Н.А., Яковлев Г.И., Бочарова Т.Т. Проектирование и расчёт приводов технологического и транспортного оборудования: метод, указ. по курсовому и дипломному проектированию. – СПб.: СПбГЛТА, 2000­
   

– 64 с: ил.

3. 
   Грубе Н.А., Яковлев Г.И., Бочарова Т.Г. Проектирование и расчёт приводов технологического и транспортного оборудования: приложение к метод, указаниям по курсовому и дипломному проектированию. – СПб.: СПбГЛТА, 2006. – 43 с: ил.
   
4. 
   Воскресенский В.Е., Зарецкий В.В. Проектирование электромеха­нического привода конвейера: приложение к учебному пособию по курсо­вому проектированию. – СПб.: СПбГЛТА, 2006. – 92 с: ил.
   
5. 
   Зарецкий В.В. Детали машин. Выбор и применение допусков и по­садок: метод, указания по курсовому и дипломному проектированию.– СПб.: СПбГЛТА, 2001. – 60 с: ил.
   
6. 
   Зарецкий В.В. Внутризаводский транспорт. Расчёт и проектирова­­ние механизма подъёма груза: метод, указания по выполнению лаборатор­ных, расчётно-графических работ и контрольных заданий. – СПб.:
   СПбГЛТА, 2003. – 83 с: ил.