Конструирование корпуса и крышек подшипникового узла

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

D, мм	dв	z
100-140	М10	6

Наружный диаметр крышки .Диаметр центров отверстий под винты. Толщина крышки в месте установки винтов. К корпусу приварен фланец толщинойс отверстиямидля крепления подшипникового узла в стойке привода.

Крышка подшипникового узла

Расчет на виброустойчивость

1. Масса единицы длины вала:

2. , где -плотность материала вала,d-диаметр вала в месте уплотнения, м.

3. Момент инерции поперечного сечения вала,

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

5. Определим коэффициент:

1,93

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

7. Проверка выполнения условия ,<

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 1

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 1 опасным является сечение под подшипником.

Эпюры изгибающих и крутящих моментов.

Напряжение изгиба и кручениев опасном сечении:,

6. Расчет эквивалентного напряжения и проверка условия: . Значение допускаемого напряжениярассчитывается по формуле:, где-коэффициент концентрации напряжения,-минимальный запас прочности вала (ориентировочно=2 ),-предел выносливости материала.. Для 1 расчетной схемы в сечении с подшипником=1,21,5. Для ВСт3

Условие выполняется.

Проверочный расчет шпонок

Призматические шпонки проверяют на смятие. Проверке подлежат 2 шпонки- в месте посадки полумуфты и в месте посадки мешалки. Условие прочности , гдеd-диаметр вала в месте установки шпонки, -рабочая длина шпонки со скругленными торцами, мм,=80-150 Н/мм²-допускаемое напряжение на смятие, -стандартные размеры.

Шпонки призматические, мм, СТ СЭВ 189-75 (табл.55).

Диаметр вала d	Сечение шпонки		Глубина паза		Длина l
	в	h	t1	t2
40	12	8	5	3,3	45-110

Шпонка призматическая.

Выберем длину обеих шпонок 30 мм.

Условие удовлетворяет.

Соединение призматической шпонкой

Проверка пригодности подшипников

Радиальные нагрузки на подшипники равны радиальным реакциям в опорах.

При установке вала в шариковых радиальных подшипниках осевая сила , нагружающая подшипник, равна внешней осевой силе, действующей на вал: , где Р- давление в аппарате, G-вес вала и мешалки, -расчетный диаметр вала в месте уплотнения, установленного на крышке аппарата.

По таблице 50 определяем значение коэффициента осевого нагружения е=0,22.

Т.к.

Эквивалентная динамическая нагрузка: , где-коэффициент безопасности при круглосуточной работе,-температурный коэффициент.

Динамическая грузоподъемность: , где-срок службы(ресурс) узла,n-число оборотов вала.

Условие удовлетворяется, подшипник пригоден.

Список использованной литературы

1. Расчет и конструирование химических аппаратов с мешалками: учебное пособие/ Островская Э.Н., Полякова Т.В.- Казань:Изд-во Казан.гос.технол.ун-та,2006.- 120с.

Форм.	Поз.	Обозначение			Наименование			Кол.		Примечание
					Документация
А1		АВТЛ 055.00.00 СБ			Сборочный чертеж
		АВТЛ 055.00.00 ПЗ			Пояснительная записка
					Сборочные единицы
	1	АВТЛ 055.10.00			Корпус			1
	2	АВТЛ 055.20.00			Комплект вала			1
	3	АВТЛ 055.30.00			Крышка			1
	4	АВТЛ 055.40.00			Мешалка			1
					Детали
	5	АВТЛ 055.00.00			Лапа			4
					Стандартные изделия
	6				Болт М16 ГОСТ 7795-70			36
	7				Гайка М60 ГОСТ 11871-80			36
	8				Прокладка 2-1000-10			1
					ОСТ 26-430-79
	9				Шайба стопорная 60
					ГОСТ 11872-80			36
					АВТЛ 001.00.00
Изм.	Лист	N докум.	Подп.	Дата
Разраб.		Аманова А			Аппарат вертикальный с трехлопастной мешалкой	Лит.			Лист		Листо
Пров.		Полякова							1		1
					КГТУ Группа 4291-21
Контр
Утв.

Форм.	Поз.	Обозначение			Наименование			Кол.		Примечание
					Документация
А1		АВТЛ 055.20.00 СБ			Сборочный чертеж			1
					Сборочные единицы
					Детали
	1	АВТЛ 055.20.01			Вал			1
	2	АВТЛ 055.20.02			Стойка			1
	3	АВТЛ 055.20.03			Корпус подшипникового узла			1
	4	АВТЛ 055.20.04			Крышка верхняя			1
	5	АВТЛ 055.20.05			Крышка нижняя			1
					Стандартные изделия
	6				Болт М10x45 ГОСТ 7795-70			4
	7				Болт М12x45 ГОСТ 7795-70			6
	8				Болт М16x45 ГОСТ 7795-70			12
	9				Болт М16x45 ГОСТ 7795-70			6
	10				Гайка М10 ГОСТ 5916-70			4
	11				Гайка М36x1.5 ГОСТ 11871-80			1
	12				Манжета 34x50 ГОСТ 8752-79			1
	13				Манжета 45x62 ГОСТ 8752-79			1
					АВТЛ 001.20.00
Изм.	Лист	N докум.	Подп.	Дата
Разраб.		Аманова А			Комплект вала	Лит.			Лист		Листо
Пров.		Полякова							1		2
					КГТУ Группа 4291-21
Им.Н.Контр
Утв.

Форм.	Поз.	Обозначение			Наименование			Кол.		Примечание
	14				Муфта			1
					продольно-разьемная
					180-30 ОСТ26-01-1227-75
	15				Подшипник шариковый			1
					радиальный 214
					ГОСТ 8338-75
	16				Торцевое уплотнение			1
					УТ656 ОСТ26-01-1243-81
	17				Шпонка 10x8x30			2
					СТ СЭВ 189-75
	18				Шпонка 16x10x50			1
					СТ СЭВ 189-75
					Прочее
	19				Мотор-редуктор ВОМ-ااا			1
					АВТЛ 001.20.00
Изм.	Лист	N докум.	Подп.	Дата
Разраб.		Аманова А			Комплект вала	Лит.			Лист		Листов
Пров.		Полякова							2		2
					КГТУ Группа4291-21
Им.Н.Контр
Утв.