3. Расчет шпонки для соединения полумуфт в мпр и ведомого вала редуктора.

Согласно источнику №1 (стр. 169) по ГОСТу 23360-78 выбираем призматическую шпонку:

b	h	t1	t2
10	8	5	3,3

Рассчитаем длину шпонки по формуле: l = H₁-(5~10) = 50-6 = 44 мм

Проверим шпонку на смятие:

Условие прочности на смятие выполняется.

Проверим шпонку на срез:

Условие прочности на срез выполняется.

Берем 2 шпонки 10х8х44 ГОСТ 23360-78

Расчет ведомого вала на выносливость.

Рассчитываем усилия.

F_t1 = F_t2 = 2M₁/d₁ = 1325,8 H

F_r1 = F_a2 = F_t1∙tgα∙sinδ₂ = 1325,8∙tg20°∙sin70°24' = 455 H

F_a1 = F_r2 = F_t1∙tgα∙sinδ₁ = 1325,8∙tg20°∙sin17°36' = 160 H

Приводим нагрузку к оси вала.

m(F_a2) = F_a2∙d₂/2 = 411∙0,165/2 = 37,5 Н·м

Найдем реакции в опорах (см. схему).

Плоскость yOz

∑M(А)=0: -m(F_a2)+y_в∙b+F_r2∙a = 0

y_а = m(F_a2)-F_r2∙a/b = 37,5-160·0,067/0,08 =335,5 H

∑y=0: -F_r2+y_a+y_b = 0

y_b = F_r2- y_b = 193-335,5= -175,5 H

Плоскость xOz

∑M(A)=0: x_B∙b-F_t2∙a = 0

x_B = F_t2∙a/b = 1325,8∙0,067/0,08 =1110,4 H

∑x=0: x_A+x_B+F_t2 = 0

x_A = -F_t2-x_B = -1325,8-1110,4 = -2436,2 H

Опасное сечение под подшипником А (см. эпюры).

Определим суммарный изгибающий момент в опасном сечении.

M_∑A = √(M_XA²+M_YA²) = √(26,8 ²+88,8 ²) = 92,8 Н·м

Определяем суммарные напряжения.

σ_А = М_изг/0,1d ³ = 92,8∙1000/(0,1∙32 ³) = 28,3 МПа

τ_А = М_кр/0,2d ³ = 103,46∙1000/(0,2∙32 ³) = 15,8 МПа

Выбираем материал для вала: Сталь 30ХГС улучшенная.

σ_В = 930 МПа, σ_-1 = 0,43σ_В = 0,43∙930 = 400 МПа

τ_-1 = 0,58σ_-1 = 0,58∙400 = 232 МПа

Рассчитываем коэффициент запаса.

,

где =2,6 (источник №1, стр.166, т. 8.7), = σ_А

n = n_σ∙n_τ/√(n_σ²+n_τ²) = 5,4∙8,3/√(5,4²+8,3²) = 4,5

n_n=2,5~4, n> n_n

К расчету ведомого вала на выносливость.

Расчёт элементов аппарата

Исходные данные:

Диаметр аппарата D_в = 900 мм

Материал аппарата Сталь 40Х;

Давление внутри аппарата р = 0,7 Н/мм²;

Температура t= 200°C;

Согласно источнику №2, табл. 17.1, стр. 530, по ГОСТу 14249-69 для аппаратов, изготовленных из стали 40Х, при температуре t= 200°C нормативное допускаемое напряжение [σ]=369,6 Н/мм².

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=0,7 и прибавка для компенсации коррозии С= 2~4 мм (источник №2, стр.523).

Окончательно примем толщину стенки равной 6 мм.

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 6 мм.

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 D_б/D_сп = 1,04, где диаметр болтовой окружности D_б = 1005 мм (источник №3, стр. 13), средний диаметр прокладки D_сп = 0,5(D₉+D₁₀) = 0,5(974+944) =959 мм (источник №2, табл. 18.5, стр. 550). Также определили коэффициент ψ= 1+4b₀m/D_сп = 1,08, где расчетная ширина прокладки b₀ = 6 мм (источник №3, стр. 13), прокладочный коэффициент m= 3,25 (источник №2, стр. 529).

Исходя из этого по графику k= 0,5.

4. Расчет высоты обечайки.

Расчет произведем согласно формуле:

H₀ = 1,2D_в = 1080 мм

5. Расчет высоты эллиптического днища.

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

При диаметре аппарата 900 мм и принятой толщине стенки 6 мм высота h_в = 225 мм, высота борта h₁ = 25 мм.

Подбор штуцеров и люка

Исходные данные:

Диаметр аппарата D_в = 900 мм

Давление внутри аппарата р = 0,7 Н/мм²;

1. Подбор диаметров штуцеров.

Штуцеры - устройства, предназначенные для загрузки в аппарат жидких компонентов, для установки измерительных приборов и предохранительных устройств. К крышке аппарата будет приварено 6 штуцеров , выбираемых по Н 999-65 (ист. [2] стр.562)

2. Подбор диаметра люка.

Выберем конструктивно люк-лаз с фланцами стальными плоскими приварными гладкими на p_y=1 Н/мм² ([2], стр. 566):

py	Dв	l	Dн	D1	D2	b	b1	S Не менее	Отверстие под болты (шпильки)
									d0	Количество болтов М20
1,0	450	240	590	550	520	32	30	6	23	24