8. Выбор муфты для соединения концов валов редуктора и приводного вала конвейера
Муфта, соединяющая быстроходные валы (вал электродвигателя), в целях уменьшения пусковых моментов должна иметь малый момент инерции.
К муфтам, которые соединяют сравнительно тихоходные валы (например, редуктор и приводной вал конвейера), не предъявляют повышенных требований в отношении малого момента инерции. В то же время если исполнительный механизм и привод не располагаются на общей раме, то от муфты требуются сравнительно высокие компенсирующие свойства.
Основной паспортной характеристикой муфты является допускаемый вращающий момент, на передачу которого она рассчитана. По этому моменту и подбирают стандартные муфты:
ТК ≤ [Т],
где Т – номинальный длительно действующий момент на соединяемых валах, Н·м;
К – коэффициент динамичности нагрузки; для ленточных конвейеров К = 1,25…1,50; цепных, скребковых К = 1,5…2,0.
Рис. 5. Предварительная компоновка редуктора:
1 – шестерня; 2 – колесо; 3 – корпус редуктора; 4 – подшипник ведущего вала;
5 – подшипник ведомого вала; 6 – крышка подшипника; 7 – полумуфта;
8 – звездочка цепной передачи; 9 – соединительный палец цепи
По указанным причинам для соединения концов валов электродвигателя и редуктора выберем упругую втулочно-пальцевую муфту табл. П.3.16.
Радиальную силу Fм, Н, действующую в середине посадочной поверхности конца вала, вследствие несоосности соединяемых валов, определяем по формуле для упругих втулочно-пальцевых муфт:
Fм
= 23
.
9. Проверка долговечности подшипников
9.1. Определение реакций в опорах ведущего вала
Расчетная схема ведущего вала приведена на рис. 6. Из предыдущих расчетов имеем Ft = 1349 Н, Fr = 498 Н, Fa = 235 Н, из первого этапа компоновки l1 = l2 = 60 мм, l3 = 64 мм, l4 =62 мм, b2= 45 мм, b1= 50 мм.
При использовании упругих втулочно-пальцевых муфт в результате компенсации смещений на концы валов со стороны полумуфты действует радиальная сила
Fм
= 23
.
где Тр – расчетный крутящий момент, Н·м;
Fм
= 23
= 262 Н.
Направление действия силы Fм в плоскости, перпендикулярной оси вала, неизвестно [3, c. 332-333].
Реакции опор:
– в плоскости хz
Rx2= Rx1= Ft /2= 1349 / 2= 674,5 Н;
– в плоскости уz
Ry1=
(Fr
l1+
Fa
d1/2
)/2l1=
Н;
Ry2
= (Fr
l1-Fa
d1
/2 ) /2l1=
Н.
Проверка:
Ry1 + Ry2- Fr= 294,7 + 203,3 - 498=0.
Горизонтальная плоскость
Вертикальная плоскость
Плоскость действия силы Fм
Определение опорных реакций вала от консольной силы Fм, вызываемой муфтой:
Rм1 = Fм (l4+ 2l1 ) /2l1 = 262 ( 62 + 2 60 ) /(2 60) = 397 Н,
Rм2 = Fм l4/(2l1) = 262 62 /(2 60) = 135 Н.
При определении суммарных реакций предполагаем наихудший случай, что Rм1 совпадает по направлению с Rx1 , а Rм2 совпадает по направлению с Rx2.
Суммарные реакции:
Рr1=
[(Rм1+Rx1)2
+ Ry12
]1/2 =
Н;
Рr2=
[(Rм2+Rx2)2
+ Ry22]
1/2
=
Н.