Прочность вала считается обеспеченной при условии: (2.22)Где [n] - допускаемая величина коэффициента запаса прочности. В этом расчете на всех опасных сечениях вала вычисляют общий коэффициент запаса выносливости (2.23)где [n] - рекомендуемая величина (рациональная), для редукторов общего назначения принимают [n]≥1,5.5; - коэффициенты запаса выносливости с учетом только нормальных (изгиб) и касательных (кручение) напряжений. (2.24)Здесь — предел выносливости материала соответственно при изгибе и кручении;
коэффициенты концентрации напряжения;
коэффициент выбирают по диаметру вала;β - коэффициент учитывающий качество поверхности (KF) (шероховатость и твердость);
асимметрии цикла;
; - среднее напряжения в цикле. Определяем величины изгибающих моментов (рис.
9 а).Определяем величины изгибающих моментов (рис.
9 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) (2.25)Момент сопротивления изгибу ([2], табл. 8.5)= (2.26)=Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений: (2.27)Амплитуда нормальных напряжений изгиба: (2.28);Условие прочности выполняется. Рассмотрим опору А. Концентрация напряжений обусловлена посадкой внутреннего кольца подшипника с гарантированным натягом. ([.
2], табл. 8.7);([2], с. 163, 166);Осевой момент сопротивления ([2], табл. 8.5) (2.29)Амплитуда нормальных напряжений изгиба: (2.30)Полярный момент сопротивления ([2], табл. 8.5) (2.31)Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений: (2.32);Условие прочности выполняется.
Заключение
.
В результате выполнения курсового проекта по проектированию и расчету приводного вала ленточного конвейера были решены задачи, поставлены перед выполнением курсового проекта. Была достигнута цель, а именно — спроектирован приводной вал с применением современных методов расчетов и построения, а также отвечающий действующим нормам проектирования и ГОСТов. Во второй аналитической главе был проведен расчет приводного вала ленточного конвейера, в том числе:
1) предварительный расчёт приводного вала, при котором определены: — диаметр выходного конца приводного вала 63 мм;
— диаметр вала под уплотнением 75 мм;
— диаметр вала под подшипники 75 мм;
— диаметр вала для упора подшипников 90 мм;
— диаметр вала в зоне посадки ступицы барабана 95 мм;2) определены усилия, в том числе, расчетное усилие S для приводного вала 12 169 Н;3) определены опорные реакции, возникающие в подшипниковых узлах приводного вала и произведена проверка долговечности подшипников, которая показала, что заданная долговечность подшипников приводного вала обеспечена;
4) произведена проверка прочности шпоночного соединения, которая показала, что условие прочности выполняется;
5) произведен уточнённый расчёт приводного вала, при котором определены:
величины изгибающих моментов;
— момент сопротивления кручению;
— момент сопротивления изгибу;
— амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений;
— вывод, что условие прочности (2,22) выполняется;
6) рассмотрена опора А, при этом определены:
осевой момент сопротивления;
— амплитуда нормальных напряжений;
момент сопротивления;
— амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений;
— вывод, что условие прочности (2,22) выполняется. По итогам проведенной работы можно сделать вывод, что при заданных исходных данных приводной вал ленточного конвейера будет работать нормально, не превышая уровни прочности и долговечности. Список использованной литературы1. 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.
2. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие / С. А. Чернавский и др. — М.: Машиностроение, 1987. — 416 с.
3. Перель Л. Я. Подшипники качения: Расчет, проектирование и обслуживание опор: Справочник. — М: Машиностроение, 1983. — 543 с.
4. Санюкевич Ф. М. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие. — Брест: БГТУ, 2004. — 488 с.
5. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие. — М.: Высш. школа, 2001. — 447 с.
6.Иванов М. Н. Детали машин. — М.: Высшая школа, 1991 или 1998.
7.Решетов Д. Н. Детали машин. — М.: Машиностроение, 1989.
8.Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Конструирование узлов и деталей машин. — М.: Высшая школа, 1998 или 2000.
9.Детали машин: Атлас конструкций / Под ред. Д. Н. Решетова — М.: Машиностроение, 1992 — Часть 1.
10.Детали машин: Атлас конструкций / Под ред. Д. Н. Решетова — М.: Машиностроение, 1992 — Часть 2.
6.Расчёты деталей машин на ЭВМ / Под ред. Д. Н. Решетова и С. А. Шувалова — М.: Высшая школа, 1985.
11.Единая система конструкторской документации. Основные положения. — М.: Издательство стандартов, 1983.
12.Единая система конструкторской документации. Общие правила выполнения чертежей. — М.: Издательство стандартов, 1984.
13.Методические указания к расчёту на прочность цилиндрических зубчатых передач / Палочкин С. В. — М.: РИО МГТУ им. А. Н. Косыгина. 2006.
14. Методические указания по расчётам на прочность валов редукторных передач / Палочкин С. В., Кириловский В. В. — М.: РИО МГТУ им. А. Н. Косыгина. 2010.
15.Методические указания по дисциплине «Детали машин» по разделу «Расчёт передачи зубчатым ремнём» / Хайло С. В. — М.: РИО МГТУ им. А. Н. Косыгина. 2003.
16.Методическая разработка к самостоятельной работе студентов над курсовым проектом по дисциплине «Детали машин» / доц. Тарасов А. С. — М.: РИО МГТУ им. А. Н. Косыгина. 2005.
17. Анфимов М. И. Редукторы. Конструкции и расчет. Альбом. Изд. 3-е, перераб. и доп. М., «Машиностроение», 1972.
18. Гжиров Р. И. Краткий справочник конструктора: Спровочник — Л.: Машиностроение, Ленингр. Отд-ние, 1983.
19. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для техн. спец. вузов. — 7-е изд., испр.
М.: Высш. шк., 2001.
20. Левицкий В. С. Машиностроительное черчение: Учеб. для втузов — 2-е изд., испр. и доп.-М.: Высш. шк., 1994.
21. Перель Л. Я. Подшипники качения: Расчет, проектирование и обслуживание опор: Справочник.
М.: Машиностроение, 1983.
