Файл: Расчет приводного вала ленточного конвейера.docx

, (9)

Так как осевая нагрузка отсутствует, то эквивалентная нагрузка определяется по формуле:

, (10)

где - коэффициент радиальной нагрузки; ([2], табл.9.18.);

- коэффициент вращения; ;

- коэффициент безопасности; ([2], табл.9.19);

- температурный коэффициент;







Долговечность подшипников приводного вала обеспечена.

2.5 Проверка прочности шпоночного соединения

Для изготовления шпонок принимаем сталь 45 нормализованную.

Напряжения смятия и условие прочности проверяется по формуле ([2], 9.2):

(11)

где – передаваемый вращающий момент, Н∙мм;

– диаметр вала в месте установки шпонки, мм;

– рабочая длина шпонки, мм; l_p = l - b;

- допускаемое напряжения, МПа; ([3], 8.1)

В месте установки барабана:

d = 95 мм; bxh = 25x14 мм; l = 130 мм; t₁ = 9 мм.

;



Условие прочности (11) выполняется.

2.6 Уточнённый расчёт приводного вала

Принимаем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения по отнулевому.

---

Прочность вала считается обеспеченной при условии

, (12)

где – допускаемая величина коэффициента запаса прочности;

([4], с. 162).

Коэффициент запаса прочности в опасном сечении определяется по формуле:

(13)

где – коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;

(14)

где – предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба;

– для углеродистых сталей;

– эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений;

– коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности;

– амплитуда циклов нормальных напряжений, равная наибольшему напряжению изгиба в рассматриваемом сечении;

– среднее напряжение цикла нормальных напряжений;

– коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям.

(15)

где – предел выносливости стали при симметричном цикле кручения; – для углеродистых сталей.

Остальные обозначения в формуле (15) имеют тот же смысл, что и в формуле (14), с той лишь разницей, что они относятся к напряжениям кручения.

Определяем величины изгибающих моментов (рис.4 а).

;

;

---

Определяем величины изгибающих моментов (рис.4 б).

;

;



Изгибающие моменты составят:
;

.

Рассмотрим место установки барабана.

Материал вала – сталь 45 нормализованная:



Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки:

([2], табл. 8.5.);

([2], табл. 8.8.);

([2], с. 163, 166).

Момент сопротивления кручению ([2], табл.8.5.)

; (16)



Момент сопротивления изгибу ([2], табл. 8.5.)

; (17)



Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

;

.

Амплитуда нормальных напряжений изгиба:

;

;



Условие прочности (12) выполняется.

Рассмотрим опору А.

Концентрация напряжений обусловлена посадкой внутреннего кольца подшипника с гарантированным натягом.

([2], табл. 8.7.).

Принимаем

Осевой момент сопротивления



Амплитуда нормальных напряжений

;

---

Полярный момент сопротивления



Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

;

;



Условие прочности (12) выполняется.

Заключение

Из теоретической части данной курсовой работы выяснено, что современные ленточные конвейеры отличают небольшая трудоёмкость обслуживания, высокая надёжность работы и безопасность труда, они остаются наиболее распространенным типом транспортирующих машин непрерывного действия во всех отраслях промышленности, так как из всего числа конвейерных установок более 90 % составляют ленточные конвейеры. Данный вид конвейера может быть с чугунным или стальным барабаном.

Вал работает на кручение и изгиб, так как передает вращающий момент и поддерживает сидящие на нем детали. Вал должен быть прочным, жестким, упругим и хорошо обрабатываться. Изготовляют из углеродистых и легированных сталей. Основными критериями работоспособности валов является усталостная прочность, жесткость и виброустойчивость.

Из практической части выяснено, что расчет приводного вала ленточного конвейера выполняется в два расчета: предварительный и уточненный, в которых все условия прочности должны обязательно выполняться. При предварительном расчете, выбрали на приводный вал шариковые радиальные сферические двухрядные подшипники средней серии 1315, имеющие следующую характеристику:

d = 75 мм; D = 160 мм; В = 37 мм; С = 80 кН; С₀ = 40,5 кН.

Была проведена проверка данных подшипников на долговечность, итог которой показал, что проверка пройдена успешно и данный вид подходит для ленточного вала. Также в предварительном расчете для шпонок была выбрана сталь 45 нормализованная. Произвели проверку прочности шпоночного соединения, которая показала, что данный вид стали удовлетворяет условиям. В уточненном расчете приводного вала важной является проверка сравнения коэффициента запаса прочности в опасном сечении от допустимого. По итогам расчетов убедились, что условие прочности удовлетворяет нормам и прочность вала обеспечена.

При выполнении курсового проекта по дисциплине «Детали машин» были закреплены знания, полученные за прошедший период обучения.

---

Список использованной литературы

1. 
   ГОСТ 2.105 – 95. Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам. Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации. Минск. 1996.
   
2. 
   ГОСТ 23360-78. Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шпоночные с призматическими шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов. Допуски и посадки. М.: ГУП. ЦПП. 1978.-19
   
3. 
   ГОСТ 28428-90. Подшипники радиальные шариковые сферические двухрядные. Технические условия, М.: ГУП. ЦПП. 1991.
   
4. 
   ГОСТ 21.501-2011. Система проектной документации для строительства. Правила выполнения архитектурно-строительных рабочих чертежей М.: Стандартинформ. 2013
   
5. 
   ГОСТ 7.32 – 2001. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления М.: Стандартинформ. 2008
   
6. 
   Барабанцев В.А. Расчет и конструирование приводного вала: метод. указания к курсовому проекту по дисциплинам «Прикладная механика» и «Механика» для студентов техн. специальностей днев. и заоч. форм обучения. – Гомел: ГГТУ им. П.О. Сухого, 2009. – 39 с.
   
7. 
   Воскресенский В.Е. “Расчет приводов конвейеров. Детали машин и основы конструирования.”
   
8. 
   Грубе Н.А., Г.И. Яковлев, Т.Г. Бочарова. “Проектирование и расчет приводов технологического и транспортного оборудования. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию.”
   
9. 
   Гузенков П.Г. “Курсовое проектирование по деталям машин и подъемно – транспортным машинам”. Москва Высшая Школа 1990
   
10. 
    Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие. – М.: Высш. школа, 2001. – 447 с.
    
11. 
    Илюшечкин В.М. Основы использования и проектирования баз данных. – М.:Юрайт, 2011. – 224 с.
    
12. 
    Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие / С.А. Чернавский и др. – М.: Машиностроение, 1987. – 416 с.
    
13. 
    Перель Л.Я. Подшипники качения: Расчет, проектирование и обслу-живание опор: Справочник. – М: Машиностроение, 1983. - 543 с.
    
14. 
    Санюкевич Ф.М. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие. – Брест: БГТУ, 2004. – 488 с.
    
15. 
    «Конвейеры. Справочник»/ Зенков Р.Л., Гнутов А.Н., Дьячков В.К. Под общ.ред. Ю.А. Пертена. Л.: Машиностроение, 1984. 367с.
    
16. 
    Adaptive Work Stealing with Parallelism Feedback. // CiteSeer. [Электронный ресурс]. URL: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/summary?doi=10.1.1.129.5817 (дата обращения: 29.12.2014).
    
17. 
    Динамические структуры данных: списки. // Comp-science. [Электронный ресурс]. URL: http://comp-science.narod.ru/Progr/Dynamic.htm (дата обращения: 29.12.2014).
    
18. 
    Пахомова А.В. «Программирование на языке Turbo Pascal» Методическое пособие 2006 [Электронный ресурс] - URL: http://tp7.info/metod_uk2.php (дата обращения: 29.12.2014)
    
19. 
    Транспортирующие машины ленточные конвейеры [Электронный ресурс] - URL: http://www.omx7.com/oremachine/4008.html (дата обращения: 9.01.2015)
    

---