2.10.2. Расчет вала на кручение

Минимальный диаметр вала определяется как:

=

где – допускаемое касательное напряжение на наруджном диаметре вала, T – передаваемый крутящий момент, Н м.

Крутящий момент на валу:

где - угловая скорость на валу:

_{ω=π·60000/30=6283,2 рад/с}

_{Т=279000/6283,2=44,4 Н·мм}

d_{в min}= мм

Посадочный диаметр вала под рабочее колесо d_T=35 мм. Таким образом , т.е. условие прочности выполняется.

2.10.3. Расчет шпонок рабочих колес на смятие.

_{1-я ступень:}

2-я ступень:

3-я ступень:

Вывод: все шпонки удовлетворяют требованиям прочности ( ).

2.11. Расчет осевого усилия, действующего на роторы компрессора.

При вращении ротора на него действуют радиальные осевые и тангенциальные составляющие сил, возникающие вследствие наличия градиента давления перед и за колесом. Расчет радиальных и тангенциальных составляющих в настоящей работе не рассматривается.

Рис. 42. Схема действия сил (Q 1, Q 2, Q 3).

Расчет выполняется относительно следующей схемы действия сил и условных обозначений (рис. 42).

2.11.1. Расчет осевого усилия, действующего на рк первой ступени.

Осевое усилие Q 1:

Осевое усилие Q 2:

Осевое усилие Q 3 при отсутствии радиального уплотнения:

где =45 мм – диаметр вала

- давление на диаметре, равном диаметру вала

где – окружная скорость уплотнения на валу

Суммарное осевое усилие колеса первой ступени:

2.11.2. Расчет осевого усилия, действующего на рк второй ступени.

Осевое усилие Q 1:

Осевое усилие Q 2:

Осевое усилие Q 3 при отсутствии радиального уплотнения:

где =45 мм – диаметр вала

- давление на диаметре равным диаметру вала

где – окружная скорость уплотнения на валу

Суммарное осевое усилие колеса второй ступени:

2.11.3. Расчет осевого усилия, действующего на рк третьей ступени.

Осевое усилие Q 1:

Осевое усилие Q 2:

Осевое усилие Q 3 при отсутствии радиального уплотнения:

где =47 мм – диаметр ступицы думмиса;

- давление на диаметре, равном диаметру _:

где – окружная скорость уплотнения на валу

Суммарное осевое усилие колеса третьей ступени:

_{Суммарное осевое усилие от всех ступеней:}

_{Выбранный осевой АМП-подшипник может воспринять 600 Н, для компенсации остального осевого усилия требуется установка думмиса.}

_{Расчет размеров и уплотнения думмиса приведен в разделе 2.13.3. Расчет промежуточных и концевых уплотнений (с. 99).}

2.11.4. Расчет на смятие стопорного кольца, воспринимающего осевое усилие от рк первой и второй ступеней, и передающего это усилие на ротор.

_{Площадь кольца, воспринимающая нагрузку:}

_{Условие прочности:}

для стали 45X.

_{Условие прочности выполняется.}