Материал: Vasilyev_09_03_2017

Проверочный расчет подшипников

Для нормальной работы в течение рабочего заданного срока службы подшипника его номинальная долговечность должна быть больше или равна заданной =10000 ч.

При расчете подшипников качения сначала определяют эквивалентную нагрузку по

P=(XVFr+YF_a)K_σK_ν, (7.1)

где X- коэффициент радиальной нагрузки;

V - коэффициент нагрузки, учитывающий, какое из колец вращается, при вращающемся внутреннем кольце V =1,0;

- реакция в опоре вала, Н;

Y - коэффициент осевой нагрузки;

- осевая сила, Н; =3194Н;

-коэффициент режима работы, при работе с небольшими перегрузками равен 1,2;

-температурный коэффициент, при рабочей температуре подшипника менее 100 =1,0.

Долговечность подшипника определяется по (7.2):

, (7.2)

где Р- эквивалентная нагрузка, Н;

- коэффициент вероятности безотказной работы, при вероятности 0,99, =0,21,

– коэффициент условий работы, в случае агрессивных сред

=0,75;

– коэффициент тел вращения, для шариковых подшипников = 3,0.

Расчет радиального однорядного шарикового подшипника:

=15,8Н; ;

д



6,2·10¹¹ часов > 10000 часов, условие долговечности выполняется, подшипник подобран верно.

Расчет упорного двойного шарикового подшипника 38212:

Этот подшипник воспринимает только осевую нагрузку. У него: r=3, х=0 и у=1,0; F_a=3217H; K_t=1; C_rа=65000; n=50 об/мин; K_б =1,2;

250690 часов > 10000 часов, условие долговечности выполняется, подшипник подобран верно.

Расчет сферического подшипника 8212 C_r=30кН, С₀=16кН

Так как сферический подшипник не воспринимает осевую нагрузку , то не будем учитывать осевую нагрузку.

=18Н;

=0, x=1, y=0.

то х=1; у=0.

P= (1,01,018 +00)1,21,0 =21,6Н.

> 10000 ч, условие долговечности выполняется, подшипник подобран верно.

Конструкция расположения подшипников на валу представлена на рис. 7.7.

7.3.8. Подбор муфты

Муфта – устройство, служащее для соединения валов между собой или с деталями, свободно насаженными на валы, с целью передачи вращающего момента.

Фланцевая муфта применяется для соединения строго соосных валов. Муфта состоит из двух полумуфт, имеющих форму фланцев.

Фланцевая муфта обеспечивает надежное соединение валов и может передавать большие моменты.

Муфта подбирается в соответствии с диаметром вала по ОСТ 26-01-1226-75; Габарит 3, исполнение 2.

60К7 Подшипник 38212 гост 7842-75 Подшипник 212 гост 8338-75 55к6 Подшипник 8212 гост 8345-75

Рис. 7.7.

Конструкция опор вала мешалки для случая рассмотрения примера решения аппарата

d = 60мм; n = 6

D = 220 мм; L = 110 мм;

D₁ = 180 мм; l = 25 мм;

d₀ = 90 мм; l₁ = 38 мм;

d₁ = 110 мм; b = 5 мм;

d₂ = 120 мм; l₂ = 22 мм;

d₃ = 105 мм; T = 10000 H∙м;

d_б = М16 ; m = 26,4 кг.

Конструкция муфты представлена на рис. 7.8.

60

Рис. 7.8. Фланцевая муфта

7.3.9. Расчет мешалки

Определение расстояния от оси до точки приложения равнодействующей сил, действующих на лопасти:

,

где R – радиус лопасти;

r – радиус ступицы; r = 30 мм.

.

Определяем значение равнодействующей силы

,

где T’ – крутящий момент на валу;

z = 2 – количество лопастей рамной мешалки;

Изгибающий момент у основания лопасти:

.

Из условия прочности необходимый момент сопротивления лопасти

, для стали Х17Н13М2Т .

Условие прочности выполняется.

Центр тяжести сечения

А₁=12∙1,4=16,8 см² А₂=1,7∙5,25=8,925 см².

Момент инерции сечения

Условие прочности выполняется.

Конструкция мешалки представлена на рис. 7.9.

Рис. 7.9. Мешалка рамная

Расчет шпонки на смятие

Выбираем две шпонки по ГОСТ 23360-78:

Проверим на смятие:

d_вала = 50 мм – диаметр под ступицу.

Условие прочности:

Рис. 7.10. Шпонка

7.3.10. Расчет опор-лап аппарата

Размер опоры-лап выбирается в зависимости от внутреннего диаметра корпуса аппарата в соответствии с ГОСТ 26-665-72.

Проверочный расчет элементов опоры:

Выбираем типоразмер опоры и определяем допускаемую нагрузку на опору:

Тип 2. Исполнение 2.

a = 210 мм; h = 470 мм; d₀ = 35 мм;

a₁ = 250 мм; h₁ = 24 мм; d₁ = M30 мм;

a₂ = 150 мм; l = 120 мм; f = 210 мм;

b = 380 мм; S₁ = 12 мм; m = 28 кг;

b₁ = 170 мм; k = 35 мм; подкладной лист:

b₂ = 160 мм; k₁ = 100 мм; m = 4.5 кг;

c = 40 мм; R = 1100 мм;

c₁ = 120 мм; r = 20 мм;

Основная величина для расчета нагрузки на одну опору:

где – максимальный вес аппарата, включающий вес аппарата, футеровки, термоизоляции, различных конструкций, опирающихся на корпус аппарата, максимальный вес продуктов, заполняющих аппарат или массу воды при испытании.

,

где ;

;

n = 4 – количество опор-лап.

- условие выполняется.

Определяем фактическую площадь подошвы подкладного листа опор:

,

где a₂, b₂ – размеры подкладного листа.

Определяем требуемую площадь подошвы подкладного листа из условия прочности бетона фундамента:

где - допускаемое удельное давление для бетона марки 200.

- условие выполняется.