Главная страница
Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Проектирование шпоночных соединений
Начинают эту работу с определения размеров шпонки для участка вала, через который к валу подводится крутящий момент (конец вала). Делается это одинаково для всех типов приводов конвейеров. На этом участке вала рекомендуется использовать высокую призматическую шпонку по ГОСТ 10748-79 исполнения 3.
Из второй части таблицы 20 в соответствии с диаметром конца вала следует выбрать размеры сечения шпонки и глубину паза вала . Длину шпонки l выбрать из таблицы 21 в соответствии с длиной конца вала и проверить шпоночное соединение на смятие боковых поверхностей шпонки и паза втулки по зависимости ,
где T – крутящий момент, подводимый к валу рабочего органа конвейера, ;
d диаметр конца вала, мм;
рабочая длина шпонки, мм;
допускаемое напряжение по смятию, МПа.
Для шпоночных соединений общего машиностроения рекомендуется принимать допускаемое напряжение по смятию в пределах 60–90 МПа.
При отрицательном результате расчёта по смятию следует заменить короткий конец вала на длинный и подобрать расчётом необходимую длину шпонки , округлив полученную величину до стандартного значения по таблице 21.
Расчёт шпоночного соединения барабана и тяговой звёздочки с валом для приводов типа I и II выполняется одинаково. По условию технологичности конструкции сохраняется принятая для конца вала ширина сечения шпонки b.
В связи с тем, что диаметр вала в этих сечениях больше диаметра конца вала, а крутящий момент сохраняет своё числовое значение, имеет смысл применить в этих сопряжениях шпонку по ГОСТ 23360 78 исполнения 1. Определить потребную длину шпонки по зависимости и округлить эту величину до стандартного значения.
Здесь диаметр вала в рассчитываемом сечении, мм;
высота шпонки и глубина паза вала принятого исполнения шпонки, мм.
Расчёт шпоночного соединения тяговой звёздочки с валом для приводов типа III отличается от предыдущего только тем, что числовое значение крутящего момента в рассчитываемом соединении в два раза меньше подводимого к валу момента.
Таблица 20
Размеры сечений шпонок и пазов вала и втулки, мм

ГОСТ 23360 78
Диаметр
вала d
|
Сечение
шпонки
| Глубина шпоночного паза
| Радиус скругления r
или фаска
| вала
| втулки
| номин.
| пред.
откл.
| номин.
| пред.
откл.
| не
более
| не
менее
| Св. 22 до 30
|
| 4, 0
| +0, 2
| 3, 3
| +0, 2
| 0, 25
| 0, 16
| Св.30 до 38
Св.38 до 44
|
| 5, 0
5, 0
| 3, 3
3, 3
| 0, 40
| 0, 25
| Св.44 до 50
|
| 5, 5
| 3, 8
| Св.50 до 58
|
| 6, 0
| 4, 3
| Св.58 до 65
|
| 7, 0
| 4, 4
| Св.65 до 75
|
| 7, 5
| 4, 9
| 0, 60
| 0, 40
| Св. 75 до 85
|
| 9, 0
| 5, 4
| Св. 85 до 95
|
| 9, 0
| 5, 4
| Св.95 до 110
|
| 10, 0
| 6, 4
| Св.110до130
|
| 11, 0
| 7, 4
| ГОСТ 10748 79
Диаметр
вала d
|
Сечение
шпонки
| Глубина шпоночного паза
| Радиус скругления r
или фаска
| Вала
| Втулки
| номин.
| пред.
откл.
| номин.
| пред.
откл.
| не
более
| не
менее
| Св.30 до 38
Св.38 до 44
|
| 5, 5
7, 0
| +0, 2
| 3, 8
4, 4
|
+0, 2
|
0, 40
|
0, 25
| Св.44 до 50
|
| 7, 5
| 4, 9
| Св.50 до58
|
| 9, 0
| 5, 4
| Св.58 до 65
|
| 10, 0
| 6, 4
| Св.65 до 75
|
| 11, 0
| 7, 4
| 0, 60
| 0, 40
| Св. 75 до 85
|
| 12, 0
| +0, 3
| 8, 4
| +0, 3
| Св. 85 до 95
|
| 13, 0
| 9, 4
| Св.95 до 110
|
| 15, 0
| 10, 4
| Св.110до130
|
| 17, 0
| 11, 4
| Таблица 21
Призматические шпонки (по ГОСТ 23360–78)
и призматические высокие шпонки (по ГОСТ 10748–79)
Исполнение 1 Исполнение 2 Исполнение 3

b(h9)
|
|
|
|
|
|
|
|
| h(h11)
|
| 8(9)
| 8(11)
| 9(12)
| 10(14)
| 11(16)
| 12(18)
| 14(20)
| S или r
| 0, 25–0, 40
| 0, 40–0, 60
| 0, 60–0, 80
| l (h14)
| 18–90
| 22–110
| 28–140
| 36–160
| 45–180
| 50–200
| 56–220
| 63–250
|
b(h9)
|
|
|
| h(h11)
| 14(22)
| 16(25)
| 18(28)
| S или r
| 0, 60–0, 80
| l (h14)
| 70–280
| 80–320
| 90–360
| Размер l в указанных пределах брать из ряда:
18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200; 220; 250; 280; 320; 360 мм.
В скобках размеры h для шпонок по ГОСТ 10748–79.
В шпоночных соединениях применяются следующие виды сопряжений по ширине шпонки и паза: свободное, нормальное и плотное.
Вид сопряжения
| Допуск паза
| вала
| втулки
| Свободное
| H9
| D10
| Нормальное
| N9
| JS9
| Плотное
| P9
|
Допускаются для ширины пазов вала и втулки любые сочетания полей допусков, указанных в таблице.
7. ВЫБОР МУФТЫ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ВАЛОВ РЕДУКТОРА И ДВИГАТЕЛЯ
Вал электродвигателя при отсутствии ременной передачи соединяется с входным (быстроходным) валом редуктора упругой компенсирующей муфтой. Кроме компенсации неточностей взаимного расположения соединяемых валов эти муфты способны смягчать толчки нагрузки и предотвращать опасные колебания.
Могут применяться втулочно-пальцевые муфты ГОСТ 21424–93, муфты с торообразной оболочкой ГОСТ Р 50892–96, муфты с резиновой звёздочкой ГОСТ Р 50894 – 96 (прил. VII).
Муфта выбирается по крутящему моменту, развиваемому двигателем при работе привода , с учётом диаметров конца быстроходного вала редуктора и вала двигателя по соотношениям 
Здесь диаметр отверстия в полумуфте;
диаметр вала двигателя;
диаметр конца быстроходного вала редуктора;
номинальный крутящий момент муфты.
Для приводов по схеме рисунков 1а, в .
В пояснительной записке нужно привести эскиз выбранной муфты с указанием её технической характеристики и размеров.
ПРИЛОЖЕНИЕ I
Цепи приводные роликовые (ГОСТ 13568–97)

Цепь типа ПР Цепь типа 2ПР

Цепь типа 3ПР Цепь типа 4ПР
1 – внутреннее звено; 2 – наружное звено; 3 – промежуточная пластина
Таблица ПI.1
Типоразмер цепи
| t
| , не
менее
|
| h, не
более
| А
| Разрушающая
нагрузка,
кН, не менее
| Масса
1 м цепи,
кг
| ПР – 15, 875-23-1
| 15, 875
| 6, 48
| 10, 16
| 14, 8
| -
-
| 23, 0
| 0, 80
| ПР – 15, 875-23
| 9, 65
| 1, 00
| 2ПР–15, 875-45, 4
| 16, 59
| 45, 4
| 1, 9
| 3ПР–15, 875-68, 1
| 68, 1
| 2, 8
| ПР – 19, 05 -31, 8
| 19, 05
| 12, 70
| 11, 91
| 18, 08
| -
| 31, 8
| 1, 90
| 2ПР– 19, 05 - 64
| 22, 78
| 64, 0
| 2, 90
| 3ПР – 19, 05 - 96
| 96, 0
| 4, 30
| 4ПР – 19, 05 -128
|
| 5, 75
| ПР – 25, 4 - 60
| 25, 4
|
15, 88
| 15, 88
|
24, 20
| -
| 60, 0
| 2, 60
| 2ПР 25, 4 – 114
| 29, 29
| 114, 0
| 5, 0
| 3ПР – 25, 4 -171
| 171, 0
| 7, 5
| 4ПР 25, 4 -228
|
| 10, 9
| ПР -31, 75 -89
| 31, 75
| 19, 05
| 19, 05
| 30, 20
| -
| 89, 0
| 3, 80
| 2ПР 31, 75- 177
| 35, 76
| 177, 0
| 7, 30
| 3ПР-31, 75 -265, 5
| 265, 5
| 11, 0
| 4ПР -31, 75 -355
|
| 14, 70
| ПР- 38, 1 – 127
| 38, 1
| 25, 40
| 22, 23
| 36, 20
| -
| 127, 0
| 5, 50
| 2ПР -38, 1 – 254
| 45, 44
| 254, 0
| 11, 0
| 3ПР – 38, 1-381
| 381, 0
| 16, 5
| 4ПР -38, 1- 508
|
| 22, 0
| ПР – 44, 45-172, 4
| 44, 45
| 25, 40
| 25, 40
| 42, 24
| -
| 172, 4
| 7, 50
| 2ПР -44, 45-344
| 48, 87
| 344, 8
| 14, 40
| 3ПР – 44, 45-517, 2
| 517, 2
| 21, 70
| ПР – 50, 8 – 227
| 50, 8
| 31, 75
| 28, 58
| 48, 30
| -
|
| 9, 70
| 2ПР – 50, 8 – 453, 6
| 58, 55
| 453, 6
| 19, 10
| 3ПР – 50, 8 - 680, 4
| 680, 4
| 28, 30
| 4ПР – 50, 8 – 900
|
| 38, 0
| ПР – 63, 5 - 354
| 63, 5
| 38, 10
| 39, 68
| 60, 40
| -
| 354, 0
| 16, 0
| Размеры указаны в миллиметрах.
ПРИЛОЖЕНИЕ II
Таблица ПII.1
Основные параметры радиальных сферических двухрядных шарикоподшипников (ГОСТ 28428 – 90)

Обозначение
подшипника
|
d
|
D
|
B
|
r
|
C, H
|
, H
| Шарики
| | ,
мм
| Z
| | мм
| | Лёгкая серия диаметров
| |
|
|
|
| 1, 5
|
|
| 7, 94
7, 94
8, 73
9, 53
9, 53
10, 32
11, 11
11, 11
11, 90
12, 70
12, 70
14, 29
|
| |
2, 0
| |
2, 5
| |
3, 0
| | Лёгкая широкая серия диаметров
| |
|
|
|
| 1, 5
|
|
| 7, 94
9, 53
9, 53
9, 53
|
| |
2, 0
| |
Окончание табл. ПII.1
Обозначение
подшипника
|
d
|
D
|
B
|
r
|
C, H
|
, H
| Шарики
| ,
мм
| Z
| мм
|
|
|
|
|
|
|
|
| 2, 0
|
|
| 9, 53
13, 49
14, 29
15, 88
|
| 2, 5
| 3, 0
| Средняя серия диаметров
|
|
|
|
| 2, 0
|
|
| 9, 53
10, 32
11, 11
12, 70
14, 29
15, 08
15, 88
16, 67
18, 26
|
|
2, 5
| 3, 0
|
3, 5
| Средняя широкая серия диаметров
|
|
|
|
| 2, 0
|
|
| 11, 91
13, 49
14, 29
15, 88
17, 46
19, 05
20, 64
21, 43
23, 02
|
| |
2, 5
| |
3, 0
| |
3, 5
| | | | | | | | | | | | | | | | |
ПРИЛОЖЕНИЕ III
Таблица ПIII.1
Корпуса типов УМ и ШМ для подшипников качения
Обозначение корпуса
| Подшипник
| Исполнение корпуса
| обозначение типа
| конструкция и размеры
| УМ 80 – УМ 150
ГОСТ 13218.3–80
| 1200, 1300, 1500
| по
ГОСТ 28428-90
| 1 или 2
|
| по
ГОСТ 5721-75
|
| ШМ 47 – ШМ 72
ГОСТ 13218.1–80
| 1200, 1300, 1500
| по
ГОСТ 28428-90
| 1 или 2
| ШМ 80 –
– ШМ 150
ГОСТ 13218.1–80
|
| по
ГОСТ 28428–90
|
|
| по
ГОСТ 5721-75
|
УМ – неразъёмные узкие корпуса; ШМ – неразъёмные широкие корпуса со сквозными отверстиями для подшипников.
Исполнение 1 – корпуса с выемкой длиной в опоре, используемые для установки на необработанные поверхности при любом направлении радиальной нагрузки или для установки на обработанные поверхности при направлении радиальной нагрузки предпочтительно от опоры;
Исполнение 2 – корпуса без выемки длиной в опоре, используемые для установки на обработанные поверхности при направлении радиальной нагрузки предпочтительно к опоре.
РАЗМЕРЫ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОРПУСОВ
1. Ширину фланцев , толщину стенки S и толщину ребра (рис. ПIII.2) определяют по таблице ПIII.2.
Таблица ПIII.2
Обозначение корпуса
|
| S
|
| ШМ 47 и ШМ 52
|
|
0, 5
|
0, 8 S = 0, 4
| ШМ 62 ШМ 100,
| УМ 80 УМ 100
| ШМ 110 ШМ 150
| УМ 110 УМ 150
|
2. Радиусы закруглений (рис. ПIII.2) определяют по формулам:

3. Радиусы закруглений определяют по формулам:

где диаметр болта или шпильки для крепления торцовой крышки.
4. Размер (рис. ПIII.3) определяют по формуле 
5. Размер пояса (рис. ПIII.2) по таблице ПIII.3.
Таблица ПIII.3
Диаметр D, мм
| 47 52
| 62 90
| 100 150
| , мм
|
|
|
|

Дополнительные элементы крышек

Толщина .
Литейные радиусы 
При определении дополнительных размеров крышек по ГОСТ 13219.5–81 
ГОСТ 13219.10 81 в расчётные зависимости вместо значений следует подставлять значения .
Крышки торцовые подшипниковых корпусов выполняют в соответствии с данными приведённой таблицы.
Тип крышки
| Диапазон диаметра, D, мм
| ГОСТ
|
Глухие низкие
| 47 – 100
110 – 400
| 13219.1 – 81
13219.2 – 81
|
Глухие высокие
| 47 – 100
110 – 400
| 13219.3 – 81
13219.4 – 81
| С манжетным уплотнением
низкие
| 47 – 100
110 – 400
|
13219.5 – 81
13219.6 – 81
| С манжетным уплотнением
средние
| 47 – 100
110 – 400
|
13219.7 – 81
13219.8 – 81
| С манжетным уплотнением
высокие
| 47 – 100
110 – 400
|
13219.9 – 81
13219.10 – 81
|




Рис. ПIII.6. Крышки торцовые глухие низкие

Рис. ПIII.7. Крышки торцовые глухие высокие


Рис. ПIII.8. Крышки торцовые с манжетным уплотнением для диаметра = 47… 100 мм:
а) низкие; б) средние; в) высокие

Рис. ПIII. 9. Крышки торцовые с манжетным уплотнением для диаметра = 110…150 мм:
а) низкие и средние; б) высокие


ПРИЛОЖЕНИЕ VI

Рис. ПVI.1. Предохранительное устройство, встроенное в компенсирующую цепную муфту

Рис. ПVI.2. Предохранительное устройство, встроенное в узел тяговой звёздочки

ПРИЛОЖЕНИЕ VII
Таблица ПVII.1
Муфты упругие втулочно-пальцевые (ГОСТ 21424 – 93)

С полумуфтами исполнений 1, 2 С полумуфтами исполнений 3, 4
1 полумуфта; 2 палец; 3 втулка распорная; 4 втулка упругая
Номинальный
крутящий
момент, Н·м
| d
H8
|
H9
| d
H8
|
H9
| D,
не
более
| L, не более
для исполнений
| , h14
для исполнений
| |
|
|
|
|
|
|
|
| | Ряд 1
| Ряд 2
| |
63, 0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
| |
|
| |
125, 0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
250, 0
|
|
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
| |
|
| |
500, 0
|
|
|
| |
|
| |
|
| |
710, 0
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
Размеры указаны в миллиметрах.
Таблица ПVII.2
Номинальный
крутящий момент, Нм
| 63, 0
| 125, 0
| 250, 0
| 500, 0
| 710, 0
| Частота вращения , не более
|
|
|
|
|
| Смещение валов,
не более
| радиальное., мм
| 0, 2
| 0, 3
| 0, 4
| угловое
|
|
|
Обозначение упругой втулочно-пальцевой муфты с номинальным вращающим моментом Т = 250 Нм, одна из полумуфт диаметром d = 32 мм, исполнения 1, другая – диаметром d = 40 мм, исполнения 4, климатического исполнения У, категории 3: Муфта 250 – 32 – 1 – 40 – 4 У3 ГОСТ 21424–93.
Таблица ПVII.3
Упругие муфты с торообразной оболочкой (ГОСТ Р 50892–96)
Тип 1, исполнение 1 Тип 1, исполнение 2

Номинальный
вращающий момент,
Н·м
|
d*
H7
|
*
Н9
|
D*,
не
бо-
лее
| L*
| l *
| Допускаемая частота вращения, с-1
| Допускаемое
смещение
полумуфт
| не
более
| не
более
| исполнение
| осевое, мм
| радиальное, мм
| угловое
|
|
|
|
|
| 18; 19
20; 22; 24
|
|
|
|
|
|
| 1, 0
| 1, 0
|
|
| 22; 24
25; 28
|
|
|
|
|
| 2, 0
| 1, 6
|
| 25; 28
30; 32
35; 36
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Окончание табл. ПVII.3
Номинальный
вращающий момент,
Н·м
|
d*
H7
|
*
Н9
|
D*,
не
бо-
лее
| L*
| l *
| Допускаемая частота вращения, c-1
| Допускаемое
смещение
полумуфт
| не
более
| не
более
| исполнение
| Осевое, мм
| Радиальное, мм
| угловое
|
|
|
|
|
| 30; 32
35; 36; 38
|
|
|
|
|
|
| 2, 5
| 2, 0
|
|
|
|
|
|
| 32; 35
36; 38
40; 42; 45
|
|
|
|
|
|
| 3, 0
| 2, 5
|
|
|
|
|
| 35; 36; 38
40; 42
45; 48
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 40; 42
45; 48
50; 53
55; 56
|
|
|
|
|
|
| 3, 6
| 3, 0
| | | | | | | | | | | | | | | | *Размеры указаны в миллиметрах.
Обозначение упругой муфты с номинальным вращающим моментом Т = 250 Н·м, типа 1, одна из полумуфт диаметром d = 40 мм, исполнения 1, другая – диаметром d = 36 мм, исполнения 2, климатического исполнения У, категории 2: Муфта 250 – 1 – 40 – 1 – 36 - 2 У2 ГОСТ Р 50892–96.
Таблица ПVII.4
Упругие муфты со звёздочкой (ГОСТ Р 50894 – 96)

Номинальный
вращающий
момент, Нм
|
d*
Н7
| D*
| L*
| l *
|
C
JS17
| Частота
вращения, с-1
не более
| Смещение
осей валов,
не более
| |
исполнение
| | радиальное,
мм
| угловое
| |
|
|
|
| | 16, 0
|
|
| 81, 0
| 71, 0
|
|
|
3, 0
|
|
0, 2
|
| |
|
| 77, 0
|
|
| |
|
|
| 81, 0
| 71, 0
|
|
|
| |
|
| 77, 0
|
|
| |
|
| 93, 0
|
|
| | 31, 5
|
|
|
| 77, 0
|
|
|
| |
|
| 93, 0
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
| | 125, 0
|
|
|
|
|
|
|
|
0, 3
| |
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
| 0, 4
|
| |
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
| | *Размеры указаны в миллиметрах.
Обозначение упругой муфты со звёздочкой с номинальным вращающим моментом Т = 125 Н·м, одна из полумуфт диаметром d = 32 мм, исполнения 1, другая – диаметром d = 25 мм, исполнения 2, климатического исполнения У, категории 3: Муфта 125 – 32 – 1 – 25 – 2 У3 ГОСТ Р 50894 – 96.
ПРИЛОЖЕНИЕ VIII
|