ВКР. Реферат выпускная квалификационная работа по теме Модернизация автоматического дозатора

• Название: Реферат выпускная квалификационная работа по теме Модернизация автоматического дозатора
• Дата: 12.03.2018
• Размер: 0.98 Mb.
• Имя файла: ВКР.docx
• Тип: Реферат; #38225
• страница: 4 из 6

Т = 201 – крутящий момент в опасном сечении вала, Нм;

– предел прочности, МПа.

Выбираем материал для вала по [8, c.87, табл. 1.5]: сталь 45 (Dm=80мм – предельный наружный диаметр заготовки, термообработка – улучшение, твердость поверхности – 269 – 302 HB, предел прочности –=890 МПа, предел текучести – 640 МПа).
[τ_k] = (0,02…0,03)∙890=23…27 ( МПа).
Принимаем [τ_k] = 25 МПа.

Ориентировочно определим диаметр вала в опасном сечении:
===34,2 мм.
По ГОСТ 6636-69 [5, c.86] принимаем диаметр быстроходного вала равным d_бв= 34 (мм).

Определим диаметр уплотнения (d_у):
d_у = (5…10) + d_хв = (5…10) + 34 = 39…44 (мм). (34)
Принимаем полученное значение по ГОСТ 6636-69 [5, c.86]:

d_у = 40 (мм).

Определим длину хвостовика:
(35)
Определим длину уплотнения:
, (36)
где L₂ – ширина фланцев у подшипников (мм),
, (37)
где δ – толщина стенки корпуса редуктора (мм),

δ=8 (мм) (см. расчет корпуса редуктора),

t – высота бобышки по [8, с.7]:

t=4 (мм),

b₂ – определяется в зависимости болта:

b₂=40 мм (см. расчет корпуса редуктора),

L₂=3+8+4+40=55 (мм),

B – ширина подшипника быстроходного вала по ГОСТ 831-75 [8, с.166, табл. П.4]:

B=19 (мм);

n – расстояние от торца подшипника до внутренней поверхности стенки корпуса [8, с.10]:

n=7 (мм);

L_k – величина, зависящая от толщины опорной поверхности крышки подшипника, шайбы пружинной и высоты головки болта крепления крышки к корпусу по [6, с.10]:

L_k=18 (мм);

y – расстояние от головки болта крепления крышки подшипника до границы хвостовика вала:

примем y=5 (мм);

l_у=55-19-7+18+5 = 52 (мм).

Длину заплечника принимаем:

l_з=31 (мм).

Определим длину участка под подшипник и маслоудерживающее кольцо (т.к. V<2 м/с):
, (38)
где B – ширина подшипника по ГОСТ 831-75 [8, с.166, табл. П.4]:

B=19 (мм);

S_c – длина ступицы соответствующего кольца:
(39)
S_k – определяется в соответствие с большим диаметром подшипника:

S_k=8 (мм);

S_c=8+4=12 (мм);

l₃=19+12=31 (мм)

Уточненный расчет вала.

Быстроходный вал.

Вертикальная плоскость.



Условие равновесия сил относительно точки 1 найдем по формуле:
_, (40)
где F_r – радиальная сила – 1706,5 (Нм);

a и b – расстояние между опорами.

Реакцию опоры относительно точки 2 найдем по формуле:
(41)
где F_r – радиальная сила – 1706,5 (Нм);

a и b – расстояние между опорами.

Условие равновесия сил относительно точки 2 найдем по формуле:
_, (42)
где F_r – радиальная сила – 1706,5 (Нм);

a и b – расстояние между опорами.

Реакцию опоры относительно точки 1 найдем по формуле:
(43)

Проверка:



Горизонтальная плоскость.

Консольную нагрузку от муфты найдем по формуле:
_, (44)
где Т – вращающий момент на быстроходном валу (201Нм).

Условие равновесия сил относительно точки 1 найдем по формуле:
(45)
где F_t – окружная сила, (4594,3 Нм);

F_м – консольная нагрузка от муфты, (708,9 Нм);

а, b, с – расстояние между опорами (мм),

Реакцию опоры относительно точки 2 найдем по формуле:
(46)
где F_t – окружная сила – 4594,3 (Нм);

F_м - консольная нагрузка от муфты – 708,9(Нм);

а, b,с - расстояние между опорами,

Условие равновесия сил относительно точки 2 найдем по формуле:

(47)
где F_t – окружная сила, (4594,3 Нм);

F_м – консольная нагрузка от муфты, (708,9 Нм);

а, b, с – расстояние между опорами (мм),

Реакцию опоры относительно точки 1 найдем по формуле:
(48)
где F_t – окружная сила, (4594,3 Нм);

F_м – консольная нагрузка от муфты, (708,9 Нм);

а, b, с – расстояние между опорами (мм),

Проверка:


2.10 Расчет тихоходного вала

Диаметры валов определяют по формуле [8, c.45,]:
(33)
где [_k] = (0,02…0,03)∙ МПа – пониженные допускаемые напряжения на кручение,

Т = 567 Нм – крутящий момент в опасном сечении вала,

– предел прочности.

Материал для вала по [8, c.87, табл. 1.5]: сталь 45 (Dm= 80 мм – предельный наружный диаметр заготовки, термообработка – улучшение, твердость поверхности – 269 – 302 HB, предел прочности – 890 МПа, предел текучести – 640 МПа).

[τ_k] = (0,02…0,03)∙890=23…27 (МПа).

Принимаем [τ_k]=25 МПа.

Ориентировочно определим диаметр вала в опасном сечении по формуле:
==48,4 (мм), (33)
Принимаем полученное значение по ГОСТ 6636-69 [5, c.86]:

D_бв= 48 (мм).

Определим диаметр уплотнения:

d_у = (5…10)+d_хв=(5…10)+50=53…58 (мм).

Принимаем полученное значение по ГОСТ 6636-69 [5, c.86]:

d_у=55 мм.

Определим диаметр подшипников и заплечника:

d_п=(5…10)+d_у=(5…10)+65=60…65 (мм).

Принимаем полученное значение по ГОСТ 831-75 [5, с.166, табл. П.4]:

d_п=60 (мм),

d_з=65 (мм),

Определим длину хвостовика по формуле (35):

Определим длину участка под подшипник и втулку по формуле (38):

где B – ширина подшипника по ГОСТ 831-75 [5, с.166, табл. П.4]:

B=22 (мм);

l₃=22+20=42 (мм)

Тихоходный вал

Вертикальная плоскость




Условие равновесия сил относительно точки 1 найдем по формуле:
₍₄₀₎
где F_r – радиальная сила, (1545,7 Нм);

a и b – расстояние между опорами (мм),

Реакцию опоры относительно точки 2 найдем по формуле :
₍₄₁₎
где F_r – радиальная сила, (1545,7 Нм);

a и b – расстояние между опорами (мм),

Условие равновесия сил относительно точки 2 найдем по формуле :
₍₄₂₎
где F_r – радиальная сила, (1545,7 Нм);

a и b – расстояние между опорами (мм),

Реакцию опоры относительно точки 1 найдем по формуле:
₍₄₃₎
где F_r – радиальная сила, (1545,7 Нм);

a и b – расстояние между опорами (мм),

Проверка:


Горизонтальная плоскость

Консольную нагрузку от муфты найдем по формуле:
. (44)
где Т – вращающий момент на быстроходном валу, (567 Нм).

Условие равновесия сил относительно точки 1 найдем по формуле :
₍₄₅₎
где F_t – окружная сила – 4161,5 (Нм);

F_м ‒ консольная нагрузка от муфты – 2976,47(Нм);

а, b,с ‒ расстояние между опорами (мм),

Реакцию опоры относительно точки 2 найдем по формуле :
. ₍₄₆₎

где F_t – окружная сила – 4161,5 (Нм);

F_м ‒ консольная нагрузка от муфты – 2976,47(Нм);

а, b,с‒ расстояние между опорами (мм),

Условие равновесия сил относительно точки 2 найдем по формуле :
₍₄₇₎
где F_t – окружная сила – 4161,5 (Нм);

F_м― консольная нагрузка от муфты – 2976,47(Нм);

а, b,с ‒ расстояние между опорами (мм),

Реакцию опоры относительно точки 1 найдем по формуле :
₍₄₈₎
где F_t – окружная сила – 4161,5 (Нм);

F_м ‒ консольная нагрузка от муфты – 2976,47(Нм);

а, b,с ‒ расстояние между опорами (мм),


2.11 Расчет вала приводного барабана

Диаметры валов определяют по формуле:

(33)
где [_k]= (0.02…0.03)∙ МПа- пониженные допускаемые напряжения на кручение,

Т=567 (Нм) – крутящий момент в опасном сечении вала, – предел прочности.

Выбираем материал для вала по [5, c.87, табл. 1.5]: сталь 45( Dm= 68 мм- предельный наружный диаметр заготовки, термообработка- улучшение, твёрдость поверхности- 269-302 HB, предел прочности- 890 МПа, предел текучести- 640 МПа).

[τ_k]=(0.02…0.03)∙890=23…27 МПа.

Примем [τ_k]=27 МПа.

Ориентировочно определим диаметр вала в опасном сечении:

d===46,1(мм),

Примем полученное значение по ГОСТ 6636-69 [ 5, c.86]:

d=45(мм).
Вал барабана

Вертикальная плоскость



Условие равновесия сил относительно точки 1 найдем по формуле:
(49)

где F_r1 – радиальная сила – 1706,5 (Нм);

а ‒ расстояние между опорами (мм),

Реакцию опоры относительно точки 2 найдем по формуле:
(50)
где F_r1 – радиальная сила – 1706,5 (Нм);

а ‒ расстояние между опорами (мм),

Условие равновесия сил относительно точки 2 найдем по формуле:
(51)
где F_r2 – радиальная сила – 1706,5 (Нм);

а ‒ расстояние между опорами (мм),

Реакцию опоры относительно точки 1 найдем по формуле:
(52)
где F_r2 – радиальная сила – 1706,5 (Нм);

а ‒ расстояние между опорами (мм)

Проверка:



Горизонтальная плоскость.

Консольную нагрузку от муфты найдем по формуле:
(53)
где Т – вращающий момент на быстроходном валу – 1297(Нм);

Условие равновесия сил относительно точки 1 найдем по формуле:
(54)
где F_м ‒ консольная нагрузка от муфты – 1297(Нм);

а, b,с ‒ расстояние между опорами (мм),

Реакцию опоры относительно точки 2 найдем по формуле:
(55)
где F_м ‒ консольная нагрузка от муфты – 1297(Нм);

а, b,с ‒ расстояние между опорами (мм),

Условие равновесия сил относительно точки 2 найдем по формуле:
(56)
где F_м ‒ консольная нагрузка от муфты – 1297(Нм);

а, b,с ‒ расстояние между опорами (мм),

Реакцию опоры относительно точки 1 найдем по формуле:
(57)
где F_м ‒ консольная нагрузка от муфты – 1297(Нм)

а, b,с ‒ расстояние между опорами (мм)

Проверка: