3.4. Конструирование корпуса и крышек подшипникового узла

Толщина стенки корпуса . Диаметр d_в и число винтов z для крепления крышек к корпусу назначают в зависимости от диаметра отверстия под подшипник (равного наружному диаметру подшипника):

Таблица 21.

D, мм	dв	Z
80-90	8	4

Наружный диаметр крышки . Диаметр центров отверстий под винты . Толщина крышки в месте установки винтов .

Таблица 22. Размеры винтов с цилиндричес кой головкой

ГОСТ 1491-80:

d	D	H	l	l0
8	13	5	32	l0=l при l≤30 l0=28 при l≥35

3.5 Проверочный расчет вала

Основными критериями работоспособности валов перемешивающих устройств является виброустойчивость и прочность.

3.5.1 Выбор расчетной схемы

Выбираем жесткое соединение валов мотор-редуктора и мешалки втулочно-пальцевой муфтой. Т.к при этом вал опирается на один радиальный подшипника качения, установленный в стойке привода, то такому конструктивному решению соответствует расчетная схема 3.

3.5.2 Определение длины расчетных участков для схемы 1

Длина вала определяется от середины муфты до середины ступицы мешалки. Длина -длина участка вала от середины ступицы мешалки до середины подшипника. -расстояние от середины подшипника до середины муфты. =109 мм, =1237 мм.

3.5.3 Расчет на виброустойчивость

1. Масса единицы длины вала: , где -плотность материала вала, d-диаметр вала в месте установки уплотнительного устройства, м.

2. Момент инерции поперечного сечения вала ,

3. Коэффициенты: , , где М_m – масса мешалки, кг; , L-значение длины соответствующих участков вала в метрах. ,

4. Определим коэффициент

5. Критическая скорость вала , где -модуль продольной упругости вала.

6. Проверка выполнения условия , <

3.5.4 Расчет на прочность

1. Эксцентриситет центра массы перемешивающего устройства , где -диаметр мешалки, м. м.

2. Приведенная масса мешалки и вала , где -коэффициент приведения распределенной массы вала к сосредоточенной массе мешалки. Для расчетной схемы 3

3. Центробежная сила , где - радиус вращения центра тяжести приведенной массы.

4. Радиальные реакции в опорах

, .

5. Построим эпюры изгибающих и крутящих моментов и определим величины изгибающих моментов в опасном сечении вала.

1 участок:

2 участок:

Для расчетной схемы 3 опасным является сечение под нижним подшибником.

6. Напряжение изгиба и кручение в опасном сечении: ,

7. Расчет эквивалентного напряжения и проверка условия: . Значение допускаемого напряжения рассчитывается по формуле: , где -коэффициент концентрации напряжения, -минимальный запас прочности вала (ориентировочно =2 ), -предел выносливости материала. . Для 1 расчетной схемы в сечении с подшипником =1,5-2. Для 08X18H10T