Строим эпюры изгибающих моментов.
Так как лопасти мешалки расположены в одной плоскости, эпюру изгибающих моментов строим для одной плоскости.
Рис.
2.5. Эпюры изгибающего и крутящего моментов.
Определяем напряжения изгиба и напряжение кручения в опасном сечении — под нижним подшипником:
(2.8).
(2.9).
Рассчитаем эквивалентное напряжение и проверим выполнение условия:
(2.10).
Значение допускаемого напряжения рассчитаем по формуле:
(2.11).
где — предел выносливости материала вала ;
— минимальный запас прочности вала, ;
=1,2−1,5.
Условие выполнено.
Проверочный расчет шпонок.
Призматические шпонки — в месте посадки полумуфты и в месте установки мешалки проверяем на смятие.
(2.12).
где d — диаметр вала в месте установки шпонки;
lр = (l-в) — рабочая длина шпонки со скругленными торцами в мм;
Для шпонки в месте посадки полумуфты:
d =60 мм; lр =100−18=82 мм;
в = 18 мм; h = 11 мм; t1 = 7,0 мм.
.
Для шпонки в месте установки мешалки:
d =70 мм; lр =90−20=70 мм;
в = 20 мм; h = 12 мм; t1 = 7,5 мм.
.
Условие выполнено для обеих шпонок.
Проверка пригодности подшипников.
Пригодность подшипников качения определяется сопосталением расчетной динамической грузоподъемности с базовой С.
Расчет динамической грузоподъемности производим по формуле:
(2.13).
где — срок службы узла;
n — число оборотов в минуту;
— эквивалентная динамическая нагрузка;
m = 3 (для шарикоподшипников).
Определение сил, нагружающих подшипники.
Радиальные нагрузки на подшипники равны радиальным реакциям и .
Осевые нагрузки. При установке осевая сила равна внешней осевой силе, действующей на вал:
(2.14).
где Р — давление в аппарате;
G — вес вала и мешалки, ;
dрас — расчетный диаметр вала в уплотнении.
Подшипник нижний номер 36 216 ГОСТ 831–75, 80×140×26.
С = 93,6 кН; С0 = 65 кН.
е = 0,29.
Определяем осевые направляющие.
Определяем осевую результирующую нагрузку в соответствии с условиями нагружения:
Сравниваем отношения с коэффициентом е.
.; х = 0,45; у = 1,81.
Вычисляем эквивалентную динамическую нагрузку:
(2.15).
где V — коэффициент вращения, V = 1;
kб — коэффициент безопасности kб =1,1−1,5;
kт — температурный коэффициент, kт = 1,0.
.
С0 = 65 000 Н, что много больше чем, условие выполнено.
Библиографический список.
Тимонин А. С. Основы конструирования и расчета химико-технологического и природоохранного оборудования: справочник: в 3 т./А.С. Тимонин. — Калуга, 2002.
Лащинский А. А. Контсруирование сварных химических аппаратов: справочник/А.А. Лащинский. -Л.: Машиностроение, 1981.
Иванов, М. Н. Детали машин. Учеб. для студ. Высш.
техн. учеб. заведений / М. Н. Иванов. 5-е изд., перераб. — М.: Высшая школа. 1991.
— 383 с. .
Попова Г. Н. Машиностроительное черчение: справочник/ Г. Н. Попова, С. Ю. Алексеев. — Л.: Машиностроение, 1986.
Задания и требования, предъявляемые к курсовому проекту по прикладной механике: методические указания, / сост.: Ю. Л. Шкляр, Э. Н. Островская, В. С. Чураков. Казань: Изд-во Казан. Гос. технол. ун-та, 1988.
Листов.
Лит.
Пояснительная записка.
Утверд.
Н. Контр.
Реценз.
Провер.
Разраб.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
Лист.
Дата.
Подпись.
№ докум.
Лист.
Изм.
