Проектирование привода к мешалке реактора
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
(4750 ? 220 - 13048 ? 125/ 2) / 440 = 522 H;y = Fr - By = 4750 - 522 = 4228 H;y1 = 4228 ? 220 = 930.3 H?м;
My2 = 522 ? 220 = 114.8 H?м;
Суммарные реакции опор;
A = v Ax2 + Ay2 = v 3162 + 42282 = 4240 H;= v Bx2 + By2 = v 15732 + 5222 = 1657 H;
5.2 Эквивалентная нагрузка
Осевые составляющие реакций опор;
Sa = 0.83 ? e ? A = 0.83 ? 0.826 ? 4240 = 2907 H;B = 0.83 ? e ? B = 0.83 ? 0.826 ? 1657 = 1136 H;
Результирующие осевые нагрузки;
FaA = SA = 2907 H;
FaB = SA + Fa = 2907 + 13048 = 15955 H;
Проверяем подшипник А.
Отношение Fa / Fr = 3019 / 4240 = 0.71 < e; следовательно X = 1, Y = 0 [1 c.117].
P = (X ? V ? A + Y ? Fa) ? Kб ? Kт = 4240 ? 1.1 = 4664 H;
X = 1 - коэффициент радиальной нагрузки;
V =1 - вращается внутреннее кольцо подшипника [1 с.117];
Kт = 1.1 - коэффициент безопасности [1 с.119];
Kт = 1 - работа при t < 1000 [1 с.119];
Проверяем подшипник B.
Отношение Fa / Fr = 16067 / 1657 = 9.7 > e; следовательно X = 0.45, Y = 0.858 [1 c.117].
P = (X?V?B+Y?Fa)?Kб?Kт=(0.45?1657+0.858?16067)?1.1==4664H;
5.3 Расчетная долговечность подшипника
часов
Ресурс работы редуктора 12000 часов.
6. Тихоходный вал
.1 Схема нагружения тихоходного вала
Консольная сила от муфты [1 с.98];
FM = 250?= 250?= 13546 Н;
Горизонтальная плоскость;
?mС = FM ? 100 + Ft2 ? 95 - Dx ? 190 = 0;
Dx = (13546 ? 100 + 13048 ? 95)/190 = 13653 Н;
Cх=FM-Ft+Dx = 13546 - 13048 + 13653 = 12941 Н;
Mх1 = 13546 ? 100 = 1354.6 Н?м;
Mх2 = 13653 ? 95 = 1297 Н?м;
Вертикальная плоскость;
?mС = Fr2 ? 95 + Fa2 ? d2/2 - Dy ? 190 = 0;
Dу = (4750 ? 95 + 2556 ? 450/2)/190 = 5402 H;
Cy = Dy - Fr2 = 5402 - 4750 = 652 H;y = 652 - 95 = 61.9 Н?м;
My = 5402 ? 95 = 513.2 Н?м;
С = = 12957 H;
D = = 14683 H;
6.2 Эквивалентная нагрузка
Осевые составляющие реакций опор;
Sc = 0,83?е?С = 0.83?0.41?12957 = 4409 Н;
SD = 0.83 ? 0.41 ? 14683 = 4997 Н;
Результирующие осевые нагрузки;
FaС = SС = 4409 Н;
FaD = SС + Fa = 4997 + 2556 = 7553 H;
Проверяем подшипник C.
Отношение; Fa/Fr = 4409/12957 = 0.34 < е; следовательно Х = 1 Y = 0 [1 c.117];
Р = 12957 ? 1.1 = 14253 Н;
Проверяем подшипник D.
Отношение; Fa/Fr = 7553/14683 = 0.51 > е; следовательно Х = 0.45 Y = l.48 [1 c.117];
Р = (0.45 ? 14683 +1.48 ? 7553) ? 1.3 = 19564 Н;
6.3 Расчетная долговечность подшипника
Lh = = 65022 часов;
7. Уточненный расчет червячного вала
7.1 Расчетная стрела прогиба червяка
Jпр =
где Е = 2,1?105 МПа - модуль упругости для стали;
= 440 мм - расстояние между опорами;
Jnp - приведенный момент инерции.
Jпр = ;
Jпр = = 65?105 мм4 ;
f = = 0.007 мм;
7.2 Допускаемая стрела прогиба
[f] = (0.005 + 0.01) ? m = (0.005+0.01) ? 10 = 0.05 0.1 мм; Условие f < [f] выполнено.
7.3 Коэффициент запаса прочности
Опасное сечение проходит через опору А. Концентрация напряжений обусловлена подшипником посаженым с гарантированным натягом.
Материал вала сталь 45;
термическая обработка - улучшенная ?В = 690 МПа. Пределы выносливости;
при изгибе ?-1 ? 0.43 ? ?В = 0.43?690 = 296 МПа;
при кручении ?-1 ? 0.58 ? ?-1 = 0.58?296 = 172 МПa.
Суммарный изгибающий момент;
Ми = Мх = 129.9 Н?м,
Осевой момент сопротивления;
W = ? ? d3/32 = 3.14 ? 753/32 = 41.4?103 мм3;
Полярный момент сопротивления;
Wp = 2 ? W = 2 ? 41.4?103 = 82.8?103 мм3;
Амплитуда нормальных напряжений;
?v = Mи/W = 129.9?103/41.4?103 = 3.1 МПа;
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений;
?v = ?m = M1/2?Wp = 168.8?103/2 ? 82.8?103 = 2 МПа;
Коэффициенты;
= 4.6;
= 0.6 ? + 0.4 = 0.6 ? 4.6 + 0.4 = 3.2;
?? = 0.1;
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;
sб = == 20.7;
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям;
s? = = = 26.1;
Общий коэффициент запаса прочности;
s = = = 16.2 > [s] = 2.5 [2 c.162];
Высокое значение коэффициента запаса прочности объяснятся тем, что диаметр вала по конструктивным соображениям (равенство диаметра выходного конца диаметру вала электродвигателя) был значительно увеличен. Уменьшение диаметра вала приведет к тому, что долговечность подшипников будет меньше ресурса работы привода.
8. Уточнённый расчёт тихоходного вала
8.1 Рассмотрим сечение, проходящее под колесом
Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки.
Суммарный изгибающий момент;
Ми = = = 1418.8 Н?м.
Момент сопротивления изгибу;
Wнетто =;
Wнетто = = 88?103 мм3.
Момент сопротивления кручению;
Wк. нетто= = 186.1 мм3.
Амплитуда нормальных напряжений;
= Ми/ Wнетто = 1418.8?103/88.8?103 = 16 МПа.
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений;
?v = ?m = M2/2 ?Wк. нетто = 2936?103/2?186.1?103 = 15.8 МПа.
Коэффициенты [2 c.166];
kб = 1.6;
?б = 0.7;
k? = 1.5;
?? = 0.59;
?? = 0.1.
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;
sб = == 4.1;
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям;
s? = = = 4.1.
Общий коэффициент запаса прочности;
s = = = 3.7 > [s] = 2.5.
8.2 Рассмотрим сечение под опорой С
Концентрация напряжений обусловлена подшипником, посаженным с гарантированным натягом.
Суммарный изгибающий момент;
Ми = Мх = 1354.6 Н?м.
Осевой момент сопротивления;
W = ??d3/32 = 3.14?953/32 = 84.2?103 мм3.
Полярный момент сопротивления;
Wp = 2?W =2?84.2?103 = 168.4?103 мм3.
Амплитуда нормальных напряжений;
= Mи/W = 1354.6?103/84.2?103 = 16.1 МПа.
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений;
?v = ?m = M2