10.6 Конструирование элементов открытых передач Ведущая звездочка

Делительный диаметр звездочки d_д1 = 140 мм

Ширина зуба b = 11,66 мм

Толщина диска С = 14,86 мм

Диаметр проточки

D_c = p∙ctg(180/z) – 1,5h = 19,05ctg(180/23) – 1,5∙18,2 = 115 мм

Диаметр ступицы внутренний d = d₁ = 30 мм

Диаметр ступицы наружный d_ст = 1,55d = 1,55∙30 = 46 мм

Длина ступицы l_ст = (0,8…1,5)d = (0,8…1,5)30 = 24…45 мм

принимаем l_ст = 40 мм.

Ведомая звездочка

Делительный диаметр звездочки d_д1 = 443 мм

Диаметр проточки

D_c = p∙ctg(180/z) – 1,5h = 19,05ctg(180/73) – 1,5∙18,2 = 342 мм

Диаметр вала под звездочкой

= (16·167,5·10³/π20)^1/3 = 35 мм

Диаметр ступицы внутренний d = 35 мм

Диаметр ступицы наружный d_ст = 1,55d = 1,55∙35 = 54 мм

принимаем d_ст = 54 мм

Длина ступицы l_ст = (0,8…1,5)d = (0,8…1,5)35 = 28…52 мм

принимаем l_ст = 50 мм.

10.7 Выбор муфты

Для передачи вращающего момента с вала электродвигателя на ведущий вал редуктора выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую ГОСТ 21425-93 с допускаемым передаваемым моментом [T] =125 Н·м.

Расчетный вращающий момент передаваемый муфтой

Т_р = kТ₁ = 2,5·22,6 = 57 Н·м < [T]

k = 2,5 – коэффициент режима нагрузки для элеватора

Условие выполняется

10.8 Смазывание.

Смазка зубчатого зацепления осуществляется за счет разбрызгивания масла брызговиками, установленными на быстроходном валу. Объем масляной ванны

V = (0,50,8)N = (0,5 0,8)1,521  1,0 л

Рекомендуемое значение вязкости масла при v = 1,65 м/с и контактном напряжении σ_н=403 МПа   =28·10^-6 м²/с

По этой величине выбираем масло индустриальное И-Г-А-68

Смазка подшипниковых узлов. Так как надежное смазывание подшипников за счет разбрызгивания масла возможно только при окружной скорости больше 3 м/с, то выбираем пластичную смазку по подшипниковых узлов – смазочным материалом УТ-1.

11 Проверочные расчеты

11.1 Проверочный расчет шпонок Выбираем шпонки призматические со скругленными торцами по гост 23360-78.

Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.

Напряжение смятия и условие прочности

где h – высота шпонки;

t₁ – глубина паза;

l – длина шпонки

b – ширина шпонки.

Быстроходный вал.

Шпонка на выходном конце вала: 8×7×32.

Материал полумуфты – чугун, допускаемое напряжение смятия [σ]_см = 50 МПа.

σ_см = 2·22,6·10³/25(7-4,0)(32-8) = 25,1 МПа

Тихоходный вал.

Шпонка под колесом 14×9×25. Материал ступицы – сталь, допускаемое напряжение смятия [σ]_см = 100 МПа.

σ_см = 2·109,2·10³/45(9-5,5)(25-14) = 85,2 МПа

Шпонка на выходном конце вала: 10×8×32. Материал ступицы – сталь, допускаемое напряжение смятия [σ]_см = 100 МПа.

σ_см = 2·73,8·10³/30(8-5,0)(32-10) = 68,3 МПа

Во всех случаях условие σ_см < [σ]_см выполняется, следовательно устойчивая работа шпоночных соединений обеспечена.

11.2 Проверочный расчет стяжных винтов подшипниковых узлов Стяжные винты рассчитывают на прочность по эквивалентным напряжениям на совместное действие растяжения и кручения.

Сила приходящаяся на один винт

F_в = 0,5D_Y = 0,5∙427 =213,5 H

Принимаем коэффициент затяжки К_з = 1,5 – постоянная нагрузка, коэффициент основной нагрузки х=0,3 – для соединения чугунных деталей без прокладки.

Механические характеристики материала винтов: для стали 30 предел прочности σ_в = 500 МПа, предел текучести σ_т = 300 МПа; допускаемое напряжение:

[σ] = 0,25σ_т = 0,25∙300 = 75 МПа.

Расчетная сила затяжки винтов

F_p = [K_з(1 – х) + х]F_в = [1,5(1 – 0,3) + 0,3]213,5 = 288 H

Определяем площадь опасного сечения винта

А = πd_p²/4 = π(d₂ – 0,94p)²/4 = π(12 – 0,94∙1,75)²/4 = 84 мм²

Эквивалентное напряжение

σ_экв = 1,3F_p/A = 1,3∙288/84 = 4 МПа < [σ] = 75 МПа