Проверка прочности шпоночных соединений

2.8.3 Проверка прочности шпоночных соединений

Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок – по ГОСТ 23360 – 78 [3, с.103]. Материал шпонок – сталь 45 нормализованная. Напряжения смятия и условия прочности по формуле [3, с.106]:

 ≤ [σ_см],(76)

где М – вращающий момент, Н;

d – диаметр вала, мм;

b – ширина шпонки, мм;

h – высота шпонки, мм;

t₁ – глубина паза шпоночной канавки, мм;

l – длина шпонки, мм;

Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице [σ_см] = 100 ÷ 120 МПа, при чугунной ступице [σ_см] = 50 ÷ 70 МПа.

Ведущий вал:

d = 30 мм; b= 8 мм; h = 7 мм; t₁ = 4 мм; l = 60 мм; М₁ = 73 · 10³ Н·мм.

[σ_см] =  = 85 МПа < [σ_см],

материал полумуфт МУВП – чугун СЧ20.

Ведомый вал:

d = 65 мм; b= 20 мм; h = 12 мм; t₁ = 7,5 мм; l = 100 мм; М₂ = 1260 · 10³ Н·мм.

[σ_см] =  = 97 МПа < [σ_см],

материал полумуфт МУВП – чугун СЧ20.

2.9 Уточненный расчет ведомого вала

Материал вала – сталь 45 нормализованная, σ_в = 570 МПа. Предел выносливости при симметричном цикле изгиба:

σ_-1 ≈ 0,43 · σ_в,(77)

σ_-1 = 0,43 · 570 = 246 МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:

τ_-1 ≈ 0,58 · σ_-1,(78)

τ_-1 = 0,58 · 246 = 143 МПа.

Сечение А – А.

Коэффициент запаса прочности по формуле [3, с.100]:

,(79)

где амплитуда и среднее значение отнулевого цикла:

.(80)

Диаметр вала в этом сечении 75 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. k_σ=1,59 и k_τ = 1,49 [3, с.98]; масштабные факторы ε_σ = 0,775 и ε_τ = 0,67; коэффициенты ψ_σ = 0,15 и ψ_τ = 0,1; М₂ = 1260 · 10³ Н·м.

.(81)

При d = 75 мм; b = 20 мм; t₁ = 7,5 мм

 = 78,6 · 10³ мм³.

= 8 МПа,

s = s_τ =  = 7,8.

Изгибающий момент в горизонтальной плоскости:

М' = R_x3 · l₂ = 4554 · 78,5 = 357,49 · 10³ Н·м.

Изгибающий момент в вертикальной плоскости:

M" = R_y3 · l₂ + F_a ·  = 902 · 78,5 + 2786 · 138,039 = 445 · 10³ Н·мм.

Суммарный изгибающий момент в сечении А – А:

М_А–А =  ≈ 333 · 10³ Н·мм.

Момент сопротивления изгибу [3, с.100]:

,(82)

 = 41,6 · 10³ мм³.

Амплитуда нормальных напряжений изгиба:

,(83)

 ≈ 8 МПа,

среднее напряжение σ_m = 0.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

,(84)

 = 14.

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А – А

,(85)

 ≈ 6,8

получился близким к коэффициенту запаса s_τ = 7,8. Это незначительное расхождение свидетельствует о том, что консольные участки валов, рассчитанные по крутящему моменту и согласованные с расточками стандартных полумуфт, оказываются прочными, и что учет консольной нагрузки не вносит существенных изменений. Надо сказать и о том, что фактическое расхождение будет еще меньше, так как посадочная часть вала обычно бывает короче, чем длина полумуфты, что уменьшает значение изгибающего момента и нормальных напряжений.

Такой большой коэффициент запаса прочности (12,1 или 8,9) объясняется тем, что диаметр вала был увеличен при конструировании.

3.ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ ОБОРУДОВАНИЯ ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА

В целях поддержания ленточного конвейера пригодном для эксплуатации состоянии и предупреждения преждевременного износа и поломок необходимо осуществлять качественное обслуживания, уход и своевременный ремонт оборудования.

Контроль за соблюдением правил обслуживания, и проведение ремонта возложены на ремонтные службы завода. Обеспечение правильной эксплуатации оборудования является также важнейшей обязанностью всего цехового персонала и в первую очередь производственных мастеров.

Эффективное использование оборудования возможно лишь при правильном его эксплуатации и бережном отношении к нему со стороны обслуживающего персонала.

Обслуживающий персонал обязан знать и строго соблюдать правила технической эксплуатации (ПТЭ) и инструкции по техническому обслуживанию, уходу за оборудованием. Знания соблюдение указанных правил и инструкции должны систематически проверяться.

Техническое обслуживание включает в себя:

- ежесменное техническое обслуживание

- ежесуточная проверка правильной эксплуатации и технического состояния.

- периодические технические осмотры, выполняемые после отработки оборудования определенного числа часов.[8]

Похожие работы

Проектирование ленточного конвейера

Скачать

15215

2

9

... 956;=0,25 – коэффициент сцепления между прорезиненной лентой и стальным барабаном α=200º=3,49 рад – принятый угол обхвата барабана лентой. 4. Проверочный расчет ленточного конвейера По уточненному значению  проверяем прочность ленты. Требуемое число прокладок:  (3.1) Диаметр приводного барабана по давлению ленты на барабан:  (3.2) где  – ...

Технология монтажа ленточного конвейера

Скачать

20556

1

0

... направлении, конец стопорной ленты будет захвачен лентой и затянут между лентой и барабаном, чем обеспечивается торможение барабана и остановка ленты конвейера.   1.2. Установка и монтаж ленточных конвейеров. Передвижные конвейеры перед транспортированием с одного объекта эксплуатации на другой частично демонтируют. Для перевода машины в транспортное положение снимают ленту и, разбирая ...

Общие сведения о ленточных конвейерах

Скачать

11948

0

11

... температур окружающей среды. Рис.2 Резинотканевая и резинотросовая конвейерная ленты Так же широко распространены: ленты с перегородками, гофрированными выступами и бортами, трубчатые и др. 1.1.2 Барабаны В ленточных конвейерах различают приводные, концевые, натяжные и отклоняющие, служащие для изменения направления движения ленты, барабаны (рис.3). Чем больше диаметр барабана, тем ...

Проектный расчет ленточного конвейера

Скачать

13840

0

7

... целью увеличения производительности конвейера и уменьшения потерь транспортирующего груза. Рисунок 2. Желобчатая роликовая опора. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ ЛЕНТЫ В ИЗ УСЛОВИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАДАННОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ (ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ) Для конвейера с желобчатой формой роликооопор с углом наклона боковых роликов 20 0 ширины ленты по формуле: , (1.1) где Q – массовая производительность, т/ч; ...