2020-01-15
185
Проверка на перегрузку, на предотвращение пластической деформации или хрупкого излома.
,
.
3.2.4 Определение геометрических и других размеров колеса и шестерни
- диаметр вершин зубьев:
,
,
- диаметр впадины зубьев:
,
.
, 
;
.
Определяем диаметр отверстия под вал в колесе:
,
,
где
.
Принимаем из конструктивных соображений 
.
4. Расчет барабана
Барабаны изготавливаем в виде цилиндра из стали 15Л. Как орган навивки гибкого элемента – троса, барабан нарезается по винтовой линии и содержит желоб, соответствующий виду гибкого органа.
Срок службы каната значительно увеличивается, если он укладывается на барабан в один слой в специально предназначенный для него желоб полукруглого профиля радиусом
,
где 
- диаметр каната.
Шаг нарезки канавки определяется по формуле:
Длина нарезанной части 
барабана при однослойной навивке одного троса
,
где 
- число витков, определяемое по формуле
;
- длина троса;
- число несматываемых витков, равное двум.
Из конструктивных соображений общую длину барабана принимаем 
, так как трос можно наматывать на барабан в несколько слоев.
Максимальное напряжение в опасном сечении барабана получается в результате совместного действия изгиба, кручения и сжатия. Трос, навитый при постоянном натяжении на барабан, сжимает его стенки радиальными силами давления. Максимальная величина напряжения сжатия
,
где 
- максимальное натяжение каната;
- минимальная толщина стенки барабана.
При предварительных расчетах часто пользуются эмпирическими формулами для определения 
:
.
Так как 
, то принимаем 
.
Допускаемые напряжения сжатия для стали 15Л 
.
Таким образом
.
Для крепления используются планки, прижимаемые болтами. Наличие в планке продольного трапециидального выреза с углом 
увеличивает силу трения.
Сила трения 
на поверхности соприкосновения каната с барабаном и планками должна равняться или превышать силу 
натяжения в закрепленном его конце
.
Так как
,
,
,
,
,
где 
- коэффициент трения;
- наименьший угол обхвата барабана в радианах (
при 
);
- принимаем из конструктивных соображений.
Таким образом, получаем
.
Осевое усилие, нагружающее болт, равно
,
где 
- число болтов.
Напряжение в сечении по внутреннему диаметру 
болта
,
где
- изгибающий момент;
- коэффициент, учитывающий скручивание тела болта моментом.
Для Ст. 4 принимаю 
.
В приближенном расчете принимаем 
. Тогда
.
Так как мы не учитывали действие нагрузки 
, то из конструктивных соображений принимаем 
и делаем проверку:
.
По ГОСТ 7798-70 принимаем 
.
Подбор шпонки: принимаю призматическую шпонку с размерами
ГОСТ 23360-78
потребная длина шпонки определяется из условия прочности шпоночного соединения на смятие:
.
Из конструктивных соображений принимаем 
.
