14. Выбор и расчёт крепёжных элементов

В качестве крепёжных элементов мною выбраны болты М10. Найдём максимальное напряжение, которое способна выдержать конструкция:

Усилие затяжки, действующее крепежный элемент:

Момент на ключе при сборке:

где f – приведенный коэффициент трения, зависящий от

состояния поверхностей, для расчетов принимаем f=0,2;

d – номинальный диаметр резьбы.

Напряжение растяжения в стержне шпильки:

где F1– площадь вала или винта по внутреннему

диаметру резьбы

dp min – минимальный диаметр резьбового соединения по

валу или винту (внутренний диаметр резьбы)

Qs= RzΣ – сила, действующая на резьбовой элемент;

χ = 0,2 – коэффициент основной нагрузки.

Напряжение на кручение :

Эквивалентное напряжение в шпильке:

Коэффициенты запаса прочности:

15. Расчет радиальных нагрузок на опоры ротора

Для оценки работоспособности опор ротора необходимо знать радиальные силы, действующие на них. Радиальные силы, действующие на опоры ротора, зависят от сил, возникающих в насосах, дисбалансной нагрузки и радиальных сил, связанных с парциальным подводом на турбину.

Для лопаточных, двухспиральных и канальных отводящих устройств Rrн можно принять равной нулю.

Радиальная сила, возникающая в турбине:

где N_Т – мощность турбины;

ε – степень парциальности турбины

ψ – угол, занятый сопловым аппаратом, измеряется в градусах;

u – окружная скорость на среднем диаметре турбины.

R_T=0. Так как

Радиальная сила, вызываемая дисбалансом.

Согласно ГОСТ 22061-76 турбонасосные агрегаты относятся к третьему классу точности, для которого должно выполняться следующее требование:

е_ст - удельный дисбаланс, мм

ω_max- максимальная частота вращения ротора рад/с.

мм

Радиальная сила, вызванная дисбалансом:

R_p=D_p*ω²=0,56*10^-6 * 6556²=24 H

Определив радиальные силы, действующие в насосе и

турбине, а так же вызванные дисбалансом можно определить нагрузки, действующие на подшипники:

16. Расчет контактных напряжений и долговечности подшипников.

Номинальный угол контакта подшипника:

здесь e – радиальный зазор в подшипнике

Dw – диаметр шарика, мм;

rн=rв=0,515·Dw – радиусы желобов наружного и

внутреннего колец шарикоподшипника, мм;\

Нагрузка на наиболее нагруженный шарик:

Максимальное контактное напряжение:

Коэффициент запаса прочности шарикоподшипника

по контактным напряжениям определим следующим образом:

Расчет подшипников по статической грузоподъемности:

По статической грузоподъемности подшипники

рассчитывают для выполнения следующего условия: С_ор ≤ C_ок

(C_ок – каталожное значение статической грузоподъемности

подшипника Н); С_ор – расчетное значение

статической грузоподъемности, Н).

С_ор=X_oF_r+Y₀F_a ,или C_op=F_r =250 Н

С_ор=250 Н ≤ С_ок= 10,2 кН

Расчет подшипников по динамической грузоподъемности:

С_р ≤ С_к

где С_р– расчетное значение динамической грузоподъемности, H;

С_к – динамическая грузоподъемность подшипника, взятая

из каталога.

С_р=174,44Н ≤ С_к=6,3кН

20