Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
11.docx
Скачиваний:
30
Добавлен:
24.03.2015
Размер:
195.88 Кб
Скачать

Расчет допусков и посадок.

11.1. Посадка колеса на вал.

Исходные данные: диаметр вала 28 мм

Определим по источнику №1, стр. 263, табл. 10.13. тип посадки и квалитет.

Для вала –r6 (переходная посадка)

Для отверстия –H7 (переходная посадка)

По источнику №1, стр. 260, табл. 10.12. определим поле допуска и предельное отклонение.

Для вала:

Верхнее отклонение +0,041

Нижнее отклонение +0,028

Для отверстия:

Верхнее отклонение +0,021

Нижнее отклонение 0

Рассчитаем предельные размеры:

Для вала:

dmax = 28,041 мм

dmin= 28,028 мм

Для отверстия:

Dmax = 28,021 мм

Dmin= 28,000 мм

Рассчитаем зазоры и натяги.

(Максимальный зазор) Smax= 0,020мм

(Максимальный натяг) Nmax= -0,041 мм

Строим схему полей допусков.

+0,041

0 0

H7

n6

0,028

40

+

Расчет ведомого вала на выносливость.

12. Рассчитываем усилия.

Ft1 = Ft2 = 2M1/d1 = 235,491000/53,97 = 2068 H

Fr1 = Fa2 = Ft1tgαsinδ2 = 1315,2tg20°sin72,33° = 228 H

Fa1 = Fr2 = Ft1tgαsinδ1 = 1315,2tg20°sin17,67° = 717 H

Найдем реакции в опорах (см. схему).

Плоскость yOz

M(A)=0: y2120+Fr∙90- Fa ∙107,1= 0

y2 = 469 H

y=0: Fr2∙120+y1∙120- Fa ∙107,1 = 0

y1 = 241 H

Плоскость xOz

M(A)=0: -x2∙90+Ft90 = 0

x2 = 1551 H

x=0: -x1∙120+Ft ∙210= 0

x1 = 3619 H

Опасное сечение под опорой 1 (см. эпюры).

Определим суммарный изгибающий момент в опасном сечении.

MA = (MXA2+MYA2) = (56,3 2+186 2) = 194 Нм

Определяем суммарные напряжения.

σА = Мизг/0,1d 3 = 1941000/(0,145 3) = 15,8 МПа

τА = Мкр/0,2d 3 = 106,521000/(0,245 3) = 4,3 МПа

Выбираем материал для вала: Сталь 45 нормализованная.

σВ = 570 МПа, σ-1 = 0,43σВ = 0,43570 = 245 МПа

τ-1 = 0,58σ-1 = 0,58245 = 142

Рассчитываем коэффициент запаса.

n = nσnτ/(nσ2+nτ2) = 4,412,6/(4,4 2+12,6 2) = 4,1 > 2,5

Расчет элементов аппарата.

Исходные данные:

Диаметр аппарата Dв = 800 мм

Материал аппарата Сталь 3;

Давление внутри аппарата р = 1,6 Н/мм2;

Температура t= 200°C;

Согласно источнику №2, табл. 17.1, стр. 530, по ГОСТу 14249-69 для аппаратов, изготовленных из стали 3, при температуре t= 200°C нормативное допускаемое напряжение [σ]= 126 Н/мм2.

13.1. Расчет толщины стенки обечайки.

Расчет проведем по формуле (17.1), источник №2, стр. 522.

где коэффициент прочности сварного шва для стыкового одностороннего ручного шва φ=0,9 и прибавка для компенсации коррозии С= 2,18 мм (источник №2, стр.523).

Окончательно примем толщину стенки равной 8 мм.

13.2. Расчет толщины стенки эллиптического днища.

Расчет проведем по формуле (17.3), источник №2, стр. 524.

Для днищ изготовленных из целой заготовки, коэффициент прочности φ= 1 (источник №2, стр.524).

Во всех случаях толщина днища должна быть не меньше толщины обечайки, поэтому окончательно примем толщину стенки днища равной 8 мм.

13.3. Расчет толщины стенки плоской крышки.

Расчет проведем по формуле (17.9), источник №2, стр. 527.

где коэффициент k определили по графику (источник №2, рис.17.8, стр.528). Для этого определили отношение Dб/Dсп = 1,065, где диаметр болтовой окружности Dб = 880 мм (источник №3, стр. 13), средний диаметр прокладки Dсп = 0,5(D9+D10) = 0,5(841+811) = 826 мм (источник №2, табл. 18.5, стр. 550). Также определили коэффициент ψ= 1+4b0m/Dсп = 1,27

Исходя из этого по графику k= 0,48/0,84.

13.4. Расчет высоты обечайки.

Расчет произведем согласно источнику №4, рис. 5, стр. 19.

H0 = 1,2Dв = 960 мм

13.5. Расчет высоты эллиптического днища.

Высота определяется ГОСТом 6533-78 (источник №3, стр 4).

При диаметре аппарата 800 мм и принятой толщине стенки 8 мм высота hв = 200 мм, высота борта h1 = 25 мм.

Подбор и расчет фланцевых соединений.

14.1. Выбор фланцевого соединения.

По ГОСТу 26-427-79 (источник №3, стр. 13) подбираем фланцы приварные встык с размерами:

Болты из Стали 35, при 250 С Е=1,76·10 5. Допускаемая нагрузка на затянутый болт М20 18000.

По нормали ОН 26-02-106-68 (источник №2, табл.18.5, стр.550) подбираем прокладку из паронита Е= 3000

14.2. Расчет жесткости болта.

Расчет проведем по источнику №4, п.1, стр 49.

Сб = ЕбFб/lб = 1,7610 5∙314/56= 986857 Н/мм, где площадь поперечного сечения болта Fб = πd 2/4=314

расчетная длина болта lб = 2b+a1 = 225+4 = 56 мм

14.3 Расчет жесткости прокладки.

Расчет проведем по источнику №4, п.2, стр 49.

Сп = ЕпFп/lп = ЕпFп/a1 = 310 31389/2 = 2083200 Н/мм, где площадь прокладки, приходящейся на один болт мм2

14.4. Расчет усилий от давления, приходящееся на один болт.

Расчет проведем по источнику №4, п.3, стр 49.

где средний диаметр прокладки Dсп2 = 0,5(D9+D10) = 0,5(841+811) = 826 мм.

14.5. Расчет коэффициента основной нагрузки.

Расчет проведем по источнику №4, п.4, стр 49.

14.6. Расчет усилия предварительной затяжки.

Расчет проведем по источнику №4, п.5, стр. 50.

V = Kст(1-K)Q = 1,4(1-0,321)3826 = 3637 Н

где Кст = 1,31,5 коэффициент запаса против раскрытия стыка.

14.7. Расчет деформации болта и прокладки.

Расчет проведем по источнику №4, п.6, стр. 50.

Δlб = V/Cб = 3637/986857= 0,004 мм

Δlп = V/Cп = 3637/2083500= 0,002 мм

14.8. Проверка прочности болта.

Проверим прочность болта по условию: P [P] (источник №4, п.8, стр. 50).

Q

Δlпр

Δlб

Расчет сварных швов.

15.1. Расчет стыковых швов на прочность при растяжении-сжатии.

Стыковые швы работают только на растяжение-сжатие. Напряжение в них определим следующим образом:

Условие прочности при растяжении-сжатии выполняется.

15.2. Расчет нахлесточных, угловых и тавровых швов на прочность при срезе.

Нахлесточные, угловые и тавровые швы работают на срез. Напряжение в них определим следующим образом:

Условие прочности при срезе выполняется.

15.3. Расчет катета сварных швов.

Примем катет равный толщине стенки 8 мм.

Основные узлы аппарата.

16.1.Подбор и назначение сальникового уплотнения.

Вращающийся вал вводится в аппарат через сальник или торцовое уплотнение. Главными деталями сальника являются корпус, нажимная втулка и втулка. В нижней части набивка опирается на грунд-буксу, которую обычно изготовляют из бронзы, чтобы вал при соприкосновении с более мягким металлом меньше изнашивался. Поверхности нажимной втулки и грунд-буксы, соприкасающиеся с набивкой, обрабатывают по конусу, чтобы при нажатии на втулку появлялась сила, прижимающая набивку к валу. В качестве набивок широко используют промасленные асбестовые или хлопчатобумажные шнуры.

ГОСТ 26-01-1247-75 (источник №3, стр.24):

d

d1

Dф

Dб

D

H

b

h

h1

h2

hk

R

R1

R2

R3

40

60

185

150

128

166

15

18

13

52

20

45

15

32

37

Соседние файлы в предмете Прикладная механика