Файл: 11.docx

Шарикоподшипник радиально-упорный ГОСТ 831 - 75

Расчет шпонок.

Шпонки ставятся для закрепления деталей (шестерней, колес, полумуфт) на валах.

Шпонка служит для передачи вращательного момента от колеса на вал или наоборот, а также препятствует прокручиванию.

9.1. Выбор шпонки для ведущего вала редуктора.

9.1.1. шпонка соединяющая ведущий вал­ и шестерню.

Шпонка 10×8×40 ГОСТ 23360-78

L_p1=L_шп-b

L_p1=40 – 10 = 30мм

Проверка на смятие.

Проверка на срез.

9.1.2. Шпонка соединяющая большой шкив клиноременной передачи и ведущий вал.

Шпонка 12×8×50 ГОСТ 23360-78

L_p2=L_шп-b

L_p2=50 – 12 = 38мм

9.2. Ведомый вал.

9.2.1. Шпонка соединяющая зубчатое коническое колесо и ведомый вал.

Шпонка 14×9×40 ГОСТ 23360-78

L_p3=L_шп-b

L_p3=40 - 14 = 26мм

Проверка на смятие.

Проверка на срез.

9.2.2 Шпонка соединяющая ведомый вал редуктора и муфту.

Шпонка 14×9×63 ГОСТ 23360-78

Муфты, их назначение, выбор.

Для соединения вертикальных валов используют муфты ППФ и МПР.

Основное требование, предъявляемое к валам – их соосность. Муфты применяют для передачи крутящего момента. Муфта подбирается под диаметры валов под муфту. Фиксирующее кольцо служит для восприятия осевых нагрузок. Изготавливают муфты из углеродистых сталей.

Корпус муфты состоит из двух половин с продольным разъемом. На наружные конические поверхности полумуфт надеваются кольца, которые стягиваются тремя шпильками. Сами полумуфты надеваются на валы при помощи шпоночных соединений. Окончание валов обрабатывается под фиксирующее кольцо, которое состоит из двух половин, скрепляемые пружинными кольцами.

Выбираем муфту под d_k = 30 мм.

Расчет допусков и посадок.

11.1. Посадка колеса на вал.

Исходные данные: диаметр вала 28 мм

Определим по источнику №1, стр. 263, табл. 10.13. тип посадки и квалитет.

Для вала –r6 (переходная посадка)

Для отверстия –H7 (переходная посадка)

По источнику №1, стр. 260, табл. 10.12. определим поле допуска и предельное отклонение.

Для вала:

Верхнее отклонение +0,041

Нижнее отклонение +0,028

Для отверстия:

Верхнее отклонение +0,021

Нижнее отклонение 0

Рассчитаем предельные размеры:

Для вала:

d_max = 28,041 мм

d_min= 28,028 мм

Для отверстия:

D_max = 28,021 мм

D_min= 28,000 мм

Рассчитаем зазоры и натяги.

(Максимальный зазор) S_max= 0,020мм

(Максимальный натяг) N_max= -0,041 мм

Строим схему полей допусков.

+0,041

0 0

H7

n6

0,028

∅40

+

–

Расчет ведомого вала на выносливость.

12. Рассчитываем усилия.

F_t1 = F_t2 = 2M₁/d₁ = 2∙35,49∙1000/53,97 = 2068 H

F_r1 = F_a2 = F_t1∙tgα∙sinδ₂ = 1315,2∙tg20°∙sin72,33° = 228 H

F_a1 = F_r2 = F_t1∙tgα∙sinδ₁ = 1315,2∙tg20°∙sin17,67° = 717 H

Найдем реакции в опорах (см. схему).

Плоскость yOz

∑M(A)=0: y₂∙120+F_r∙90- F_a ∙107,1= 0

y₂ = 469 H

∑y=0: F_r2∙120+y₁∙120- F_a ∙107,1 = 0

y₁ = 241 H

Плоскость xOz

∑M(A)=0: -x₂∙90+F_t∙90 = 0

x₂ = 1551 H

∑x=0: -x₁∙120+F_t ∙210= 0

x₁ = 3619 H

Опасное сечение под опорой 1 (см. эпюры).

Определим суммарный изгибающий момент в опасном сечении.

M_∑A = √(M_XA²+M_YA²) = √(56,3 ²+186 ²) = 194 Нм

Определяем суммарные напряжения.

σ_А = М_изг/0,1d ³ = 194∙1000/(0,1∙45 ³) = 15,8 МПа

τ_А = М_кр/0,2d ³ = 106,52∙1000/(0,2∙45 ³) = 4,3 МПа

Выбираем материал для вала: Сталь 45 нормализованная.

σ_В = 570 МПа, σ_-1 = 0,43σ_В = 0,43∙570 = 245 МПа

τ_-1 = 0,58σ_-1 = 0,58∙245 = 142

Рассчитываем коэффициент запаса.

n = n_σ∙n_τ/√(n_σ²+n_τ²) = 4,4∙12,6/√(4,4 ²+12,6 ²) = 4,1 > 2,5

Расчет элементов аппарата.

Исходные данные:

Диаметр аппарата D_в = 800 мм

Материал аппарата Сталь 3;

Давление внутри аппарата р = 1,6 Н/мм²;

Температура t= 200°C;

Согласно источнику №2, табл. 17.1, стр. 530, по ГОСТу 14249-69 для аппаратов, изготовленных из стали 3, при температуре t= 200°C нормативное допускаемое напряжение [σ]= 126 Н/мм².

13.1. Расчет толщины стенки обечайки.

Расчет проведем по формуле (17.1), источник №2, стр. 522.

где коэффициент прочности сварного шва для стыкового одностороннего ручного шва φ=0,9 и прибавка для компенсации коррозии С= 2,18 мм (источник №2, стр.523).

Окончательно примем толщину стенки равной 8 мм.

13.2. Расчет толщины стенки эллиптического днища.

Расчет проведем по формуле (17.3), источник №2, стр. 524.

Для днищ изготовленных из целой заготовки, коэффициент прочности φ= 1 (источник №2, стр.524).