Пром-Снег: Промышленность узловых агрегатов

Главная страница сайта Российские промышленные издания (узловые агрегаты)

1 ... 18 19 20 [ 21 ] 22 23 24

7. Определяем геометрические элементы табл. I графа z-lO:

1) Л,=.0-4,5=45 мм;

2) у4 = Ц.4!5=.49,5 мм;

3) D.= 13-4,5=58.5 мм;

4) D,=8,69 4,6= 39 мм;

5) rf =9,.3969.4.5 =42,286 мм,

6) < =2.95£ 4.5=13,285 мм;

7) а=ЗП9;

и другие параметры насоса по

8) т=0 595 4.5=2,68 мм;

9) 5 = 1 - -

= 1,6813-4,5= 7,564 ЖЛ1. принимаем S=7.61 o,05 мм,

10) /1=1.0646-4.5=4.790 мм;

11) M=4.975 4.5 =22,.387 мм. принимаем M=22,43 o,o4 мм.

12) S.=0.2886 4.5=1.3 мм;

13) Д=0,08 4.5= 0,36 мм;

14) е= 1.106;

15) £ 81 = 1.725 4,5 =7.76 мм, првнимаем Стаж=7,75 с1,гб,

16) в'=.3.2 0- 4,5=14.4 10- , B= rf 10-= 35-3000=1,6 лл1.-

Принимаем, что kanabkif имеются на обоих торцах; глубина каждой канав ки 1.5+= мм;

17) Площадь поджатий

s.= f( 29.22-51 \ S 900 мм;

2 In

18) Снос центра тяжести площади

19.53-153 19.5

у = 0,3-

29,253 - -

29,252-

19.52-152

= 9,9 мм.

2 In

19 15

Определяем координату ys

S3 - Si - S2 - S,

я.58,52

Si = - = = 2688 жл2;

У It \ г

а = 2 arc cos ~~ = 64,41> = 1,124166 рад; sin а = sin 64.41 =0,901908;

-sina= 1,124166 - 0,901908 = 0,2222586; 29,252

S2= 0,2222586 = 95,078 ммК

Выше была иайдеиа площадь поджатия 5п=900 мк. Следовательно-Ss=2688-95.08-900=1693 ми?,

£13 = 1

1693.4

г 46 мм;

Расстояние между центрами окружностей диаметром 58,5 и 46 мм равно 5,3 мм.

Следовательно, минимальное расстояние от внешней окружности кольца до наружной окружности подпятника

29,25-(23 + 5.3) =0,95 мм.

19. При найденных геометрических параметрах производительность насоса на I мм ширины зуба и иа I оборот составляет:

9=70,68.4,52= 1,43 ся . , =70.835-4,52=1,44 cjh.

Следовательно, даже по первому варианту формулы производительность достаточна.

Б. Определение прочности элементов конструкции /. Определение спорных реакций шестерен

1) е|=21,Ш2+

21,143.0,6085

12.872-( 11.03-);

- 11,03 -

13,285.1,1063

= 446,9 +

530 мм; е2 = 23 мм;

(11,03 - 6,643.1,1063)0,8543 2) е = arc sin ------=агс sin 0,137; 6 = 8°;

2о

9,3969

= arc cos-Ч-- = arc cos 0,7228; ус = 43,7Г; inv уе= 0,19307; 13

4) inv а = 0,06185; lnv(a -6) = Inv23,32 = 0,0241; ij; = 0,5.3,14I6 + + 0,19307 - 0,1237-1-0,0241 i 1,67 pad; 96 ; i

,24,75-12,5 29,25

5) ifdi - arc sin

- + 270 - (96 - K) = 25 + 270 - 88 = 207°;

6,=п + дробь = ? .5.7; =5; , = = 5 = 180°;

7) v; = 7t-(ф-е) = 180 -(96 - 8) = 92°;

8) <p; = 90-V = 180 - 92 = 88°;

9) проекции ua оси X и У гидравлических сил, действующих со стороны

Ргл=85 3,5(2,3 sin 8°-(-2,925 sin 88°) ==300(2,3 0,14-h2,92) =300(0,322+2,92) =975 кГ; Ргу=85 3,5(2,925 cos 88°-2,3 cos 8 ) = =300(2,925 0,0349-2,3 0,9903) =-668

нагнетания

10) проекции на оси У и У гидравлических сил, действующих в переходной зоне от нагнетания к всасыванию:

3,1416 S5-3.5.2.925

-860 кГ;

(0,9994-1-0,99944-3.1416.0.0349)=-280.2,1084=-590 кГ;

у 3.1416

II) крутящий момент, передаваемый ведомой шестерней: 2.9252-2,32 2-0,85

12} нормальное давление на зуб

Af =85-3.5

= 570 кГсм;

= 270 кГ;

Го 2.114

13) проекции на оси X и У нормального давления:

Л^д, = 270-0,51982 = 140 кГ; у =- 270.0.85128 =- 230 кГ;

14) проекции равнодействующей этих сил на оси X и К:

Х=975-860+140=255 кГ;

У=-668-590-230=~1488 кГ;

15) равнодействующая этих сил

Р = -/WfYi = / 2552-t-14882 1500 кГ;

16) опорные реакции ведомой шестерни

1500

Ra = Rb = ~ = 750 кГ.

2. Расчет роликового повшипникй . Размеры роликоподшипника:

dp=8 мм; Оц=26 мм;

;р=16/ш; z=10;

1) коэффициент работоспособности подшипника

C=55(z)Sdp<p=55 IC -8 16=55-5,01 128=35270 кГ;

2) долговечность подшипника в час:

/?а(пй) Л=С; С 35270

(nhf--

= 47;

Ра 750 0,31g(nft) = Ig 47= 1,6721; 0(пЛ) = 5,573; . лЛ - 374000; , 374000

csl25 час.

14 1320

3. Расчет цапфы ведомой шестерни (материал - сталь ЭИ274)

1) Прочность в сечении с-с:

= 748 + 0.7J = ИЗО кГ-см;

W = (1 - 0,54) = 1,618 cjkS;

<>и= 700 кг/ежг; 5000 500 ,

2) определение прогиба цапфы ведомой шестерни в сечении с-с;

5* = Р = 1500 кГ; £ = 2,1.106 кГ/см;

у, = ~ (£>J, -<) = 0,0491 (2,е>-1,34) = 2,243 смЧ з = (Ojs- <) = 0.0491 (4,954-1,34) = 28см*;

1500-1,6 ~ 48-2,1.106

а = 16 мм; е = 7 мм; * = 35 мм;

3.1,62 12-0,7(1,6 + 0.7) 2-3.5(3-1.6 + 6-0,7 + 35)

2,243 2,243 28

2400 2400

-(3,424+8,613+3,125) = -- 15,16-10-6 см; у= 3,5 мк.

100,8-106* г . -г , , jppg

4. Расчет рессоры (материал-<?таль ЭИ274)

Прочность сечения рессоры определяем в следующем порядке: pQr 85.145

450чтех 450-0,85

А1к = 71620 = 71620 = 788 кГ-ем;

п 3000

WK = 0,2rf3 = 0,2-l,253 = 0,39 смЦ

ТГк 0,39

Коэффициент асимметрии цикла

запас прочности

5500

2000 , 0.4.55 + Т:545

= 1,5.

в. Проверка кавитационного запаса насоса

При расчетной высоте Я=15000 м р^=0,15 кГ1см\ Исходные данные:

= 25 мм; Fj, = 490 . ж^; Pt =0,25 кГ/смг

Проверяем правильность принятой величины минимального избыточного давления, создаваемого подкачивающим насосом

ДРл.н = Р< + Ре - + о, 3 + ymrfi X 12,4(г 0,2) + (г+0.2)2].10-8;

IPi,.., = 0.25 + 0,8 - о, 15 -f 0,3 - 0,8-10-3-4,52-30002 X

(i2.4-io,8 + A5:J5. .22);

4902

iPn.H= 1,2+ 145,8(133,9 + 57,1536 1,2544) lO-fl,5 кГ/смК

Пример 2. Так как в приведенном примере напряжения в зубе шестерни небольшие и нецелесообразно вследствие этого вести расчет на усталостные напряжения, даем также пример расчета сильно нагруженной шестерни насоса на усталостные контактные напряжения сдвига и напряжения изгиба.

А. Расчет на усталостные контактные напряжения сдвига

1. Режимы работы насоса приведены в табл. 7.

2. За номинальный крутящий момент принимаем Мтии, соответствующий А/,=95 я. с.

Таблица 7

Режимы работы насоса


				500О
				5000
				5000
				5000
				5000
				.5000

Тогда Ki = l.

3. а:, = е, (1 - Ир) + /Яр;

1320 14

Определяем значения н /, для режимов, приведенных в табл. 7

72 95

= 0.76; <1 =

10 114

= 0,087;

тез т4 = 5 =

95 42 95 28 95

0,61; /2=<з=/4=/5=-= 0,0087;

= 0,44; = 0,29;

e = TiJ = 0.87;

= - = 0.21.

= 0,087 + 0,0087-4 + 0,87=1; /п,<,= 1 .0,087= 0,087; - !2<2 = 0,76-0,0087 = 0,0066; пгз<з = 0,61-0,0087 = 0,0053;

= 0,44-0,0087 = 0,0038; /пб<6 = 0,29-0,0087 = 0,0025; тв<е = 0,21-0,87 = 0.183

Таким образом тр=0,288. Определяем

2mA-=0.288

e, = i+o,i(-j.

в данном случае при d=5,5 см, fc=5,0 см:

61=1+0

1,08.

Следовательно:

/С2=1.08(1-0,288)+0,288 1,05.

4.V4 = -

РптйХ

Дано: До = 15 / 2 = 22 мк; t = 14 м/сек;

6=5 мк, л=5,5 ст.

Определяем

а=0,8-14/ 5,5(22-5)= 119 кГ/ел<; 80-95-1,05 14-5

Рп шах -

= 115 кГ/см.

Тогда

f<4-

5. Кз

+ 1 .2.

Л^ц = 60.5000-114 = 3,42-107;

л?ц.э = бОп^рГз:

Ta = TSti(m,)3; m,= l -

= 1 --

1,08

1-mi Kf- гпрф

-- 0,065;

; ф= 1 -.

/С4-трФ=2-0,288 0.065=2-0,0185= 1.9815. Сводные данные приведены в табл. 8

Гэ= 114 0,291 =33 час; Л^я 6=60-5000 33=0,99 10.

Следовательно:

3 / О 99-107 8,

Таблица 8

	1-/Я/	1-nti Ki-Mfbi
					0,087	0,087
0,76	0,24	0,122	0,878	0,677	0,0087	0.0059
0.61	0,39	0,197	0,803	0,518	0,0087	0,0045
0,44	0,56	0,283	0,717	0,369	0,0087	0,0032
	0,71	0.358	0,642	0.265	0,0087	0,0023
0,21	0.79			0,216	0,87	0,188
						£<,(mj) =0,291

6. Определяем суммарный коэффициент К:

Л=1-1,05-2-0,66=1,39.

7. Находим расчетную нагрузку:

( п )р ( я )и

95 5000

0.019;

= 0.019-1,39 = 0.0264 л. е./об/мин.

8. Определяем контактные напряжения сдвига:

105 flN\ 8 sin 40° Л ]/ I п I Ь sln62°

т„= -5-1/ 0,02- = /0,0322=0.18 = 3300 кГ:см\ 5,51/ о о,5 о,о

9. i?.b=80/?c 1 = 80.00 -1 = 4800 /0-;2Ш =

= 4800-0.8147 = 3910 кГ/смК т. е.

Б. Расчет зубьев на выносливость по напряжениям изгиба

2./(д„ = 1.

3. K = KiK2K K; А: =М.05-1-1.59=1,67. 2-SO00

Таким образом, о значительно ниже допускаемых напряжений 7?п Пример 3. Расчет овальных колес (фиг. 87).

Исходные даннысч

1. Модуль т=0,8.

2. Число зубьев г=42.

3. Расстояние между центрами 2а=32,7 мм

4. Ширина зуба 6=35 мм.

5. Большая полуось Овала о(1+е) =20,265 мм.

6. Меньшая полуось вала а(1-е) = 12,435 мм. 1. Отношение разности полуосей к их сумме

е2 = 0.057336; я (1 - е^) = 15,4125552.

8. = fi72oo 82 = 9S6848; к = 0,442363.

9. sine =0,442363; О = 26,25474° = 26°15.285.

10. Полный эллиптический интеграл 2-го рода

£ = 1,490872.

Прн подсчете величии £п и E(ti\ 6 ), приведенных в табл. 9, пользуемся пятизначными математическими таблицами [36], определяя значения 6)

и интерполируя их как по углу ifi. так и по величине в.

Проверяем правильность заданных полуосей.

Длина половины центроиды:

-1- = 2д / Зг2 + 1 = 2-16.3.5 /1,1720082.1,490872 = 52.778. Эта же длина должна быть равна длнне рейки:

--= гг,- =0,8-3,1416-21 -=52,7787.

Полученные длины весьма близко совпадают.

0Sfl > 08

Фиг 87. Ова.чьное колесо (т-=0,8; г=42; а = 15°)

Опреде.:1яеы производительность .sa 1 оборот:

- = 27:* {[а(1 -fe)-bm]2 -a2/bI7i2} = п

=27:3-5(20,265-f0,8)2- 0,05733607-16,352=

= 219,913 (443,734-267,3225-0,97091) = 219,913-184,1881 =

=40505 jM.H3/off = 4.0,505 см\об = 0,0Ш л'об.

По приведенным формулам составляем табл. 9 для значении -от О ,%и 90 через Г.

В этой таблице приведены числовые значения через каждые 2.

COS 29

0,999391 0,994522 0,984808 0,970296 0,951056 0,927184 0,898794 0,866025 0,829038 0,788011 0,743145 0,694658 0,642788 0,615661 0,559193 0,500000 0,438371 0,374606 0,309017 0,241922 0,173648 0,104528 0,034899 -0,034899 ,104528 -0,173648 -0,241922 -0,309017 -0,374606 -0,438371 -0,500000 -0,559193 -0.615661 -0,669131 -0.71934 -0,766044 -0,809017 -0,84805 -0,882948 -0,913545 -0,939692 -0,961262 -0.978148 -0,990268 -0,997564 -1

sin 2(f

0,034899 0,104528 0,173648 0,241922 0.309017 0,374607 0.4387U 0.500000 0,559193 0,615661 0,669130 0,71934 0,706044 0,788011 0,829038 0,866025 0,898794 0,927184 0,951056 0,970296 0,984808 0,994522 0,999391 0,999391 0,994522 0,984807 0.970296 0,951056 0,927184 0.898794 0.866025 0.829037 0,788011 0,743145 0,694658 0,642787 0,587785 0,52992 0,469472 0,406736 0,34202 0,275637 0,207911 0,139173 0,069756 0

20,265

20,26111

20,23010

20,16853

20,07724

19,95747

19,81083

19,63923

19,44481

19,22994

18,99709

18,74883

18,48772

18,21632

18,07754

17,79532

17,5088

17,22011

16,93128

16,64412

16,36027

16,08121

15,80822

15.54244

15,28483

15.03621

14,7973

14,56862

14,3507

14.14386

13.9484

13.7646

13,5925

13.43236

13,28413

13.1479

13,02364

12,91138

12,81108

12,7227

12,6462

12,5816

12,52876

12,4877

12,45843

12,44086

12,435

45,51433 15,21941 9,18937 6.6266 5,21846 4,33663 3,73822 3,31022 2,99289 2,75170 2.56534 2,41999 2,3003 2,2592 2,18177 2,12248 2,07938 2,0501 2,03312 2,02738 2,03217 2,04407 2,07193 2,10685 2,15217 2,2085 2.2767 2,35804 2,45412 2,56711 2,69983 2,856 3,04051 3,26005 3,52374 3,84442 4,24072 4,74062 5,38818 6,25687 7,479 9,31932 12,39.563 18,56147 37,0848

90°

88,7413 86,2407 83,7894 81,4176 79,1521 77,0149 75,0236 73,1967 71,5242 70.0283 68,7036 67.5483 66,5587 66,1243 65,3732 64,7726 64,3165 63,9977 63,8095 63,7453 63,7989 63,9643 64,2361 64,609 65,0782 65,6391 66.2874 67,0191 67,8302 68,71695 09,675(i7 70,7027 71,79436 72,9469 74,1566 75.4195 76,7315 78,0885 79.486 80,9195 82,3843 83,8754 85,3877 86,9162 88,4554 90

20,265

20,25622

20,18658

20,05016

19,85242

19,60083

19,30424

18,97213

18,61399

18,23879

17,85463

17,46854

17,0864

16,7129

16,53058

16,17661

15,83886

15,5188

15,21744

14,9342

14,67249

14,42886

14,204

13,999

13,80835

13,6361

13,4798

13,33865

13,21175

13,0982

12,9972

12,90763

12,82886

12,75995

12,70008

12,64842

12,60421

12,5667

12,63522

12,50897

12,48773

12,47060

12,45725

12,4473

12,4404

12.43634

12,435

0,445055 1,326371 2,181885 2,99614 3,756054 4,45144 5,075185 5,623188 6,094036 6,488573 6,80945 7,06053 7,246625 7,31675 7,41.599 7,46225 7,46358 7,42219 7,34587 7,23724 7,09995 6,9388 6,75576 6,5538 6,33602 6,10341 5.85885 5,60265 5.33727 5,06292 4.7809 4,49192 4,19664 3.89568 3,58949 3,27857 2,96335 2,64421 2,32158 1,99574 1,667412 1,33671 1,00417 0,67022 0,335344 0

1 ... 18 19 20 [ 21 ] 22 23 24