4.4.2 Предварительный расчет вала

Предварительный расчет вала на прочность выполняется только на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

=2.0 – у всех.

N=1.2кВт-мощность на валу.

=20-25МПа – по методичке.

4.4.3 Расчет вала мешалки на прочность и виброустойчивость

Для безопасной работы конструкции установлены следующие ограничения, являющиеся условиями виброустойчивости:

- для жестких валов.

- для гибких валов.

Где

-угловая скорость вращения вала.

-критическая угловая скорость вала, равная частоте собственных колебаний вала с установленным на нем вращающимися деталями(мешалки, ротора и д.р.)

Критическая угловая скорость определяется по формуле

-момент инерции поперечного сечения вала.

- масса одного метра длины вала мешалки.

-диаметр вала мешалки

- плотность материала вала (сталь).

- длина вала

=1220мм (таб. П-14)

- корень частотного уравнения вала мешалки.

.

=1.7

- условие виброустойчивости выполняется.

Приведенная центробежная сила определяется по формуле

- приведенная сосредоточенная масса вала и мешалки.

- радиус вращения центра тяжести приведенной массы вала и мешалки

-эксцентрисисет центра массы мешалки

- допускаемое биение вала(для расчета можно принять )

- коэффициент привидения распределенной массы вала к сосредоточенной массе мешалки.

=0.04Н

Максимальное нормальное напряжение

Максимальное касательное напряжение

Условие прочности:

Условие выполняется.

4.5 Подбор мешалки

4.5.1 Выбор мешалки

Мешалка рамная(задано)

4.5.2 Определение положения центра тяжести сечения и осевого момента инерции

4.6 Подбор муфты

4.6.1 Выбор муфты

Берем упругую втулочно-пальцевую муфту т.к. именно она идет к нашему приводу

Основные размеры муфты (в таб.П-25)

4.6.2 Проверочный расчет муфты

Расчетный передаваемый вращающий момент

=1.25 –коэффициент режима работы (таб. 6.1)

Наиболее слабые звенья выбранной муфты проверяются на прочность по расчетному моменту .

Проверочный расчет выполняется для болтов, соединяющих обе полумуфты. Необходимо отметить, что в этих муфтах только половина болтов поставлена без зазора. При передаче вращательного момента болт нагружается поперечной силой.

- число болтов, установленных без зазора.

- диаметр центровой окружности расположения болтов.

(таб. П-26)

Рассчитываем болты на срез:

- диаметр болта; т.к. болты М16(таб. П-26)

- допускаемое напряжение на срез

Следовательно условие прочности выполняется.

4.6.3 Проверочный расчет шпоночного соединения

Для всех типов муфт выполняется проверочный расчет шпоночного соединения

Условие прочности шпонки на смятие:

- напряжение смятия на боковой поверхности шпонки,

- диаметр вала под муфту

- расчетная длина шпонки

Где L – исполнительная длина шпонки, назначаемая конструктивно, но не более 1.5d в соответствии со стандартным рядом длин шпонок.(рис. П-24, таб. П-32)

- допускаемое напряжение на смятие для шпоночного соединения из сталей марок Ст.6, Ст. 45.

Условие прочности выполняется.