Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Площадь поперечного сечения прокладки равна:

мм2,

где - ширина прокладки, -средний диаметр прокладки.

Площадь поперечного сечения гайки равна:

мм2,

где - внешний диаметр гайки, - внутренний диаметр гайки.

Начальное усилие сжатия прокладки находится по формуле

Н,

где - максимальное давление во II ступени, - внутренний диаметр прокладки.

Начальное усилие затяжки гайки может быть найдено как:

,

где - удельное давление обжимки. Принимаем в качестве материала прокладки паронит, тогда ,

Н

Для герметизации фланцевого соединения должно выполняться условие

,

(5.3)

где - усилие сжатия прокладки, - площадь поперечного сечения прокладки, - минимально допустимое удельное давление обжимки.

Усилие сжатия прокладки можно определить по формуле:

(5.4)

Жесткости прокладки и гайки находятся по формулам:

соответственно, где – толщина прокладки, – длина накладной части,

– модули упругости материалов прокладки и гайки соответственно.

.

Принимаем в качестве материала гайки Сталь 3, тогда:

.

Таким образом, жесткости будут равны:

По формуле (5.4) найдем усилие сжатия прокладки:

Н

Подставив данные в выражение (5.3) получаем:

.

Таким образом, условие герметичности соединения выполняется.

Проверим гайку на прочность. Для этого найдем усилие в предварительно затянутой гайке:

Н

Напряжения, возникающие в гайке, могут быть найдены по формуле

.

Для Стали 3 предельно допустимое напряжение растяжения .

.

Таким образом, условие прочности выполняется.

5.6.Крепление крышки

Для крепления крышки используем винты с квадратной головкой и буртиком, подобранные по ГОСТ 1488-75, приведенному в [5]. Данные о них для наглядности сведем в таблицу 5.3.

Таблица 5.3.

Винты для крепления крышки.

6.ПРОВЕРКА ПОДШИПНИКА СКОЛЬЖЕНИЯ НА РАБОТОСПОСОБНОСТЬ

6.1.Проверка подшипника скольжения по удельному давлению

Удельное давление, действующее на подшипник можно определить по формуле:

,

где размеры и показаны на рис.5.1. Принимаем в качестве материала переводного камня БрО10Ф1.

Для этого сплава , получаем:

Таким образом, условие работоспособности подшипника по удельному давлению выполнено.

6.2.Проверка подшипника скольжения по нагреву

Циклическая частота вращения эксцентрикового вала может быть определена как:

Скорость вращения вала под эксцентриком может быть определена по формуле:

,

где

Нагрев подшипника равен:

Предельно допустимый нагрев для БрО10Ф1 , таким образом:

Условие работоспособности подшипника по нагреву выполняется.

7.УТОЧНЕННЫЙ РАСЧЕТ ЭКСЦЕНТРИКОВОГО ВАЛА

7.1.Проверочный расчет подшипников эксцентрикового вала

Общая методика расчетa приведена в [3].

Найдем силы реакции, действующие на подшипники. Для этого запишем уравнения статики для сил и моментов, действующих на вал. Для записи в общем виде примем следующие обозначения:

расстояние по оси вала между центром зубчатого колеса и центром ближнего к нему подшипника;

расстояние по оси вала между центром ближнего к колесу подшипника и центром эксцентрика;

расстояние по оси вала между центром эксцентрика и центром дальнего от колеса подшипника;

- сила реакции в первой подшипниковой опоре в направлении оси ;

- сила реакции в первой подшипниковой опоре в направлении оси ;

- сила реакции во второй подшипниковой опоре в направлении оси ;

- сила реакции во второй подшипниковой опоре в направлении оси ;

Расчетная схема представлена на рис.7.1.

Запишем выражение для суммы проекций всех сил на ось :

.

Запишем выражение для суммы проекций всех сил на ось :

.

Здесь сила  сила, возникающая в результате неравномерности распределения моментов по потокам трехпоточной передачи.

Запишем выражения моментов относительно точки А – центра первого подшипника.

Выражение для суммарного момента сил, действующих в плоскости :

.

Выражение для суммарного момента сил, действующих в плоскости :

.

Из этих уравнений найдем неизвестные реакции в подшипниковых опорах:

(7.1)

Из конструктивных соображений знаем значения:

Подставив значения и значения для сил в в выражения (7.1) получим:

Наибольшая суммарная нагрузка действует в сечении I. Найдем ее по формуле:

.

Найдем эквивалентную нагрузку на I подшипник:

,

(7.2)

где - коэффициент вращения ( при вращении внутреннего кольца подшипника относительно направления радиальной нагрузки), - коэффициент безопасности ( для машин круглосуточной работы), - температурный коэффициент ( при рабочей температуре до 120 ⁰С).

Подставив в (7.2) значения коэффициентов и суммарной нагрузки находим:

.

Найдем требуемую динамическую грузоподъемность по формуле:

,

(7.3)

где - показатель степени кривой усталости ( для шариковых подшипников). Подставив в (7.3) численные значения получаем требуемую динамическую грузоподъемность подшипника

.

Сравним требуемую динамическую грузоподъемность с динамической грузоподъемностью выбранного подшипника 305 : динамическая грузоподъемность подшипника 305 превосходит требуемую динамическую грузоподъемность. Проведем проверку подшипника на долговечность:

.

Долговечность выбранного подшипника 305 значительно превосходит требуемую долговечность [ ], поэтому окончательно выбираем такие подшипники в качестве подшипников эксцентрикового вала.

7.2.Проверочный расчет опасного сечения эксцентрикового вала

Общая методика расчета приведена в [7].

В качестве материала вала выбираем Сталь 45, подвергнутую нормализации.

По результатам найденных реакций в опорах строим эпюры изгибающих моментов и , а также эпюру крутящего момента . Они приведены на рис.7.1. Произведем проверочный расчет сечения вала, содержащего один из концентраторов напряжений: ступенчатый переход с галтелью в месте посадки на вал эксцентрика. Для этого найдем по эпюрам значения изгибающих моментов в этом сечении вала. Они равны соответственно:

Полярный и осевой моменты сопротивления данного сечения вала могут быть найдены соответственно по формулам:

где - диаметр вала.

Найдем коэффициенты концентрации напряжений для данного сечения вала по формулам:

где и - эффективные коэффициенты концентрации напряжений (для ), - коэффициент влияния шероховатости, - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, - коэффициент влияния поверхностного упрочнения. Коэффициенты подобраны по таблицам из [7] для Стали 45, подвергнутой нормализации и для габаритных размеров, соответствующих данному валу.

Для Стали 45 значения пределов выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения равны:

Тогда пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении будут равны:

Принимаем, что нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу, а касательные напряжения изменяются по отнулевому циклу, т.е. среднее за цикл значение нормальных напряжений , а амплитуды нормальных и касательных напряжений и среднее за цикл значение касательных напряжений могут быть определены как:

Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжения определяются соответственно по зависимостям:

где , здесь - коэффициент чувствительности материала вала к асимметрии цикла напряжений.

Характеристики

Список файлов курсовой работы