где t 3 % – допустимое увеличение шага цепи [2]; Кс – коэффициент смазки цепи.

Кс =

Ксп = 2,5 – коэффициент способа смазки [2]

Кс = = 3,4

аt – межосевое расстояние, выраженное в шагах.

аt = = = 40

Тогда Т = 5200• = 68675,1 ч

Т0 = 5• 365• Кгод• Ксут = 5• 365• 24• 0,8• 0,9 = 31,536 ч

Т Т0 – условие выполнено

Расчет нагрузок цепной передачи

Натяжение от провисания ведомой ветви от собственной массы [2]

Ff = Кf• g• q• a,

где Кf = 4 – коэффициент провисания [2]; а = 40t = 40• 50,8 = 2032 мм; q = 19,1 кг – масса

1 м цепи; g = 9,81 м / c2 .

Ff = 4• 2032• 9,81• 19,1 = 1522 19,1 = 1522 Н

Натяжение от центробежных сил при скорости цепи V 12 м / с не учитываются.

Сумарное натяжение вядущей ветви

Fвщ = Ff + (Ft• K1),

где К1 = 1,25 [2, стр.42]

Fвщ = 1522 + (19811,3•1,25) = 26286,1 Н

Нагрузка, действующая на валы

R (1,15 .1,2)•Ft = 1,2• 19811,3 = 23773,6 Н

Проверяем цепь по запасу прочности

n = [n],

где Qp = 45360 Н; [n] – допустимый запас прочности цепи

n = = 17,2

По справочным данным n = 17,2 больше допустимого запаса прочности.

Геометрический расчет передачи

Межосевое расстояние

а = 40t = 40• 50,8 = 2032 мм

Число зубьев ведомой звездочки

z2 = z1• u = 23• 3,9 = 90

Длина цепи, выражаемая в шагах

Lt = + .

Lt = мм

Делительная окружности звездочек [2, табл 2.32]:

– ведущий

d мм

– ведомой

d мм

3. ПОДБОР И РАСЧЕТ МУФТЫ

Эксплутационной характеристикой муфты является передоваемый крутящий момент и диаметр вала, на который насаживается муфта.

Муфту подбираем по диаметру вала электродвигателя d = 55 мм, а также по расчетному моменту

Tр = Кр• Т [T],

где Т – момент на валу электродвигателя, Н•м; Кр – коэффициент режима работы; [T] – номинальный крутящий момент муфты, Н•м.

Тр = (2,0 .3,0) • 149,1 = 298,2 .447,3 Н•м

Выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту с диаметрами d = 48 и d = 55 мм. Номинальный крутящий момент муфты [T] = 710, что больше расчетного.

Длина муфты L = 226 мм.

Диаметр муфты D = 190 мм.

Принимаем муфту 1-го исполнения на длинные концы валов. Материал пальцев – сталь 45 по ГОСТ 1050 – 74.

Произведем проверочный расчет муфты.

Расчитаем пальцы муфты на изгиб

,

где – расчетное напряжение на изгиб, МПа; Т – крутящий момент, Н•м; С – зазор между полумуфтами, мм; z – число пальцев; D0 – диаметр окружности пальцев, мм; dn – посадочный диаметр, мм; [ ] = 60 .80 МПа – допустимое напряжение на изгиб

= МПа,

что меньше допустимого напряжения на изгиб.

Проверяем упругие элементы на смятие

,

где [] = 2 .4 МПа – допустимое напряжение на смятие.

МПа,

что меньше допустимого напряжения на смятие.

4. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ШПОНОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Проверяем на смятие

Расчетное напряжение на смятие [2]

,

где lp – рабочая длина шпонки, мм. lp = l – b; = 100 МПа – допустимое напряжение на смятие [2, стр.191].

Последовательность проверки

1. Для вала электродвигателя:

lp = 100 – 14 = 86 мм

МПа < []

2. Для быстроходного вала редуктора:

lp = 100 – 16 = 84 мм

МПа < []

3. Для тихоходного вала редуктора:

lp = 160 – 32 = 128 мм

МПа < []

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАМЫ

Для обеспечения точного расположения валов электродвигателя и редуктора необходимо создать общую базовую поверхность, что достигается путем конструирования рамы или плиты. Так как производство единичное экономически целесообразно использовать раму.