Расчет приводного вала ленточного конвейера

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; - эффективные коэффициенты концентрации напряжения; - масштабный коэффициент выбирают по диаметру вала;β – коэффициент учитывающий качество поверхности (KF) (шероховатость и твердость); - коэффициент асимметрии цикла; - амплитудное; - 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.ЗаключениеВ 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 12169 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; - полярный 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.