5. Сконструировать и рассчитать резьбовое болтовое соединение плоского днища паропровода.

Плоское днище при помощи 14 болтов (n_блт = 14) нормальной точности, расположенных с равными шагами по окружности , соединяется с трубопроводом, имеющим наружный диаметр мм, толщину стенки мм; толщины днища и торцевой части трубопровода равняются: мм, толщина прокладки – мм (рис.1).

Материал днища трубопровода – сталь 20К, Е₁ = 2∙10⁵ МПа; материал прокладки – полиэтилен, Е₂ = 70∙10² МПа.

D_н

D₀

D

d_o

d₁

d

Рис.1

ДАНО:

МПа; мм; мм; мм; n_блт = 14шт;

мм; мм; сталь 20К; МПа; =0,5;

РЕШЕНИЕ:

5.1 Определим силу F, Мн: Мн;

Внутренний диаметр трубопровода: мм;

5.2 Сила, приходящуюся на один болт F_б: .

5.3 Определим F_o:

Значение k и γ изменяются в пределах: k=3…7; γ = 0,5…0,95.

Примем: k = 4; γ = 0,93, тогда:

Мн.

5.4 Допускаемое напряжение на растяжение: МПа;

5.5 Внутренний диаметр резьбы: мм;

Из таблицы «Резьба метрическая» находим стандартные значения d₁ и номинальный диаметр d резьбы метрической: мм, мм.

5.6 Определим длину болтов: мм.

Рабочая длина болта: мм.

Длина болта должна быть кратной 5, поэтому окончательно принимаем марки

М10×75.

5.7

;

;

6.8. Коэффициент податливости деталей:

мм.

6.9. а=1,44*d=1,44*10=14,4 мм.

6.10. Площадь зоны утяжки, А;

;

+

Расхождение составляет . Окончательно принимаем болт М10×75.

6 . Сконструировать и рассчитать зубчатую передачу одноступенчатого редуктора привода ленточного конвейера углеподачи.

Дано:

- мощность электродвигателя;

частота вращения электродвигателя;

- передаточное число;

- допускаемые напряжения: контактное; по выносливости шестерни;

по выносливости шестерни, по выносливости колеса.

6.1.Определяем мощность и крутящие моменты на входном и выходном валах.

Мощность на входном валу: ,

где - КПД муфты.

Крутящий момент на входном валу:

Мощность на выходном валу: ,

где - КПД редуктора.

Число оборотов выходного вала:

Крутящий момент на выходном валу:

Геометрический расчёт зубчатой передачи

6.2. Межосевое расстояние:

мм.

Из стандартизированного ряда принимаем ближайшее

6.3. Расчёт числа зубьев шестерни и колеса. Из стандартизированной таблицы принимаем суммарное число зубьев косозубой передачи:

Число зубьев шестерни:

Число зубьев колеса:

6.4. Фактическое передаточное число: ; 

Для U<4,5; 3<4,5 допустимое отклонение 2,5%; при U>4,5 отклонение 4%.

6.5. Модули зубчатой передачи:

Торцевой модуль:

Нормальный модуль передачи принимаем -

Угол наклона зубьев: ;

6.6. Основные размеры зубчатых колёс.

Диаметры делительных колёс: ;

7.7. Проверка межосевых расстояний.

, что соответствует ранее выбранному.

6.8. Диаметры выступов зубьев: ;

6.9. Диаметры впадин зубьев: ;

6.10. Ширина колеса и шестерни:

6.11. Расчёт сил в зацеплении.

Окружная сила: .

Радиальная сила: .

Осевая сила:

6.12. Расчёт зубьев передачи на выносливость при изгибе.

Условие выносливости:

Определение коэффициента формы зубьев: ;

.

Из таблицы в зависимости от определяем : ; .

Определяем отношения: ; .

7.13. Проверку на выносливость для колеса:

Удельная окружная сила: .

= коэффициент перекрытия зубьев.

Коэффициент наклона:

.

- Условие прочности выполняется.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. В.С. Гавриш, Е.Н. Крючков. Расчет на прочность паровых и водогрейных котлов промышленных предприятий. Учебное пособие. — Запорожье, изд-во ЗГИА, 2004. — 80с.

2.Нормы расчета элементов паровых котлов на прочность.-М.: Недра, 1966.

3.Писаренко Г.С.,Агарев В.А.,Квитка А.Л. Сопротивление материалов: Учебн.для вузов.-К.: Вища школа, 1986.