Гравитационный бетоносмеситель

 

4. Проверка прочности  зубчатых колес.

 

После расчета геометрических параметров передачи, которые округлялись в ту или иную сторону, необходимо произвести проверку прочности зубьев по контактным напряжениям Gн и напряжениям изгиба Gf.

Действующие контактные напряжения найдем по формуле:

 

;

где:

k = 315 – для прямозубых передач;

u – передаточное число зубчатой пары;

Мр,к – расчетный крутящий момент на колесе, Нм:

;

где: М – номинальный момент на том же колесе;

kp - коэффициент kр =1,2 ÷ 1,3 ,  который учитывает неравномерность распределения нагрузки по длине зуба и дополнительные динамические нагрузки, возникающие из-за неточности изготовления;

 

bк – длина зубьев колеса соответствующей зубчатой пары(у колеса длина зуба меньше чем у шестерни, что ограничивает длину контактной поверхности пары).

 

Действующие напряжения изгиба найдем по формуле:

 

 

 

 

где:

Р – окружное усилие для соответствующей расчетной пары зубчатых колес, ;

Мк – расчетный момент на соответствующей паре зубчатых колес;

dк – делительный диаметр колеса расчетной пары зубчатого колеса.

kf  = 1,3 ÷ 1,4 – коэффициент учитывающий условия работы передачи, kf  = 1,4;

Yf – коэффициент формы зубы, выбирается в зависимости от зубьев колеса;

bi – длина зуба;

т – модуль рассчитываемой пары колес.

 

Быстроходная зубчатая пара редуктора.

 Действующие контактные  напряжения:

 

МПа.

 

Действующие напряжения изгиба:

 

Н;

 

  МПа;

 

  МПа;

 

Тихоходная зубчатая пара редуктора.

 

 Действующие контактные  напряжения:

 

МПа.

 

Действующие напряжения изгиба:

 

Н;

 

  МПа;

 

  МПа;

 

Открытая зубчатая пара редуктора.

 

 Действующие контактные  напряжения:

 

МПа.

 

Действующие напряжения изгиба:

 

Н;

 

 

  МПа;

 

 

  МПа;

Результаты расчетов удобно привести в виде таблицы.

 

Таблица № 7

 

Допускаемые и действующие напряжения зубьев колес передачи.

 

Номер колеса	Контактные напряжения		Напряжения изгиба
	Допускаемые	Действительные	Допускаемые	Действительные
i	[Gн],МПа		[Gf.], МПа
1	582	425,72	350	45,03
2			295	90,45
3	582	476,78	350	72,02
4			295	72,75
5	513	69,36	295	1,9
6			255	1,65

 

Сравнивая расчетные и действующие напряжения, можно сделать заключение, что отклонения в сторону превышения не более 5 %. Так же достаточно велик запас прочности по напряжениям изгиба, но контактные напряжения являются определяющими.

 

5. Расчет валов

 

На ведущем валу редуктора, диаметр под муфту:

 

 мм;

где:

Мб – момент на соответствующем валу, в данном случае это момент на быстроходном валу редуктора.

Диаметр под подшипник:

 мм;

где:

t – высота буртика, выбирается в зависимости от диаметра посадочной поверхности вала.

Диаметр под шестерню:

 мм;

где:

r – размер фаски подшипника, выбирается в зависимости от диаметра посадочной поверхности вала.

На промежуточном валу редуктора, диаметр под колесо.

 

 мм;

где:

Мп – момент на соответствующем валу, в данном случае это момент на промежуточном  валу редуктора.

Диаметр под шестерню:

 мм;

где:

f – размер фаски, выбирается в зависимости от диаметра посадочной поверхности вала.

Диаметр под подшипники:

 мм;

где:

r – размер фаски подшипника, выбирается в зависимости от диаметра посадочной поверхности вала.

В последнем случае диаметр подшипника округлен в большую сторону с целью уменьшения их номенклатуры, чтобы диаметры подшипника не ведущем и промежуточном влах были одинаковыми.

 

На тихоходном валу, диаметр под колесо.

 

 мм;

где:

Мт – момент на соответствующем валу, в данном случае это момент на тихоходном валу редуктора.

Диаметр под первый подшипник:

 мм;

где:

t – высота буртика, выбирается в зависимости от диаметра посадочной поверхности вала.

 

Диаметр под второй подшипник:

 мм;

 

где:

r – размер фаски подшипника, выбирается в зависимости от диаметра посадочной поверхности вала.

Диаметр под шестерню:

 мм;

 

Наибольшее расстояние между внешними поверхностями вращающихся деталей редуктора:

 

 мм.

 

Найдем зазор между вращающимися деталями и внутренними стенками корпуса редуктора:

 мм.

 

Расстояние между торцовыми поверхностями колес редуктора:

 

 мм.

 

6. Производительность  смесителя.

 

 м3/час;

где:

Vз – вместимость смесителя по нагрузке;

kв – коэффициент выхода бетонной смеси, по условию задания принимается kв = 0,668;

zс – число замесов в час, задается по условию проекта;

 kи – коэффициент использования рабочего времени, kи=0,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература:

1. Методические указания  «Расчет гравитационного бетоносмесителя периодического действия». – 2008.

2. Борщевский А. А., Ильин  А. С. «Механическое оборудование  для производства строительных материалов и изделий». – 2009.

3. Атлас конструкций «Механическое  оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций» под редакцией Сапожникова М. Я. – 1971.

4. Дунаев П. В. «Конструирование  узлов и деталей машин». – 1970.

5. Атлас конструкций «Детали  машин». - 1992.