єнт запасу міцності:
(2.33)
де? Т - межа плинності стали 20,? Т = 274 МПа.
Розрахунок валу.
При нормальній роботі вал насоса піддається впливу крутного моменту, осьової стискає навантаженні на верхній торець валу і радіальної навантаженні.
(2.34)
гдеsізг - найбільша напруга при згині;
t - найбільша напруга при крученні;
Найбільша напруга при згині визначимо за рівнянням 2.35:
, (2.35)
де Мі - згинальний момент;
Wи - осьовий момент опору перерізу валу.
Найбільша напруга при крученні визначимо за рівнянням 2.36:
, (2.36)
де Мк - крутний момент;
Wк - полярний момент опору перерізу валу.
Визначимо полярний і осьової моменти опору перерізу валу.
В
де D - зовнішній діаметр валу, D = 17мм;
d - внутрішній діаметр шліців, d = 14мм;
b - шірена шліца, b = 3,5 мм;
z - число шліців, z = 6.
В
Визначимо крутний момент на валу:
(2.37)
де N - привідна потужність двигуна, N = 27кВт;
? - Кутова швидкість:
В
Поставимо отримані значення в рівняння 2.36 і отримаємо:
В
Згинальний момент визначимо за рівнянням:
, (2.38)
гдеР1 - радіальне навантаження, що діє на шліцьовій кінець валу;
Р2 - друга радіальне навантаження виникає внаслідок неточності виготовлення шліців;
l - відстань від точки прикладання сили до кільцевої проточки.
Радіальна навантаження, що діє на шліцьовій кінець валу:
, (2.39)
де Е - модуль пружності, Е = 2,1 В· 105 МПа;
I - осьовий момент інерції, М4;
? Y - стріла прогину шліцьового кінця вала,? Y = 1.10-5м,
С - відстань від центру підшипника до середини зчленування муфти і валу, С = 0,1 м.
Визначимо момент інерції:
(2.40)
В
Підставимо отримані значення в рівняння 2.39 і отримаємо:
В
Друга радіальне навантаження виникає внаслідок неточності виготовлення шліців. Число шліців, включених в роботу одно 0,8 від загального числа. П'ять працюючих дають навантаження, рівну 0,2 Рокр. br/>
, (2.41)
де dср - середній діаметр шліців, d = 15,5 мм.
Максимальний згинальний момент отримаємо:
В
Визначимо напруга вигину в небезпечному перерізі:
В
Еквівалентна напруга отримаємо:
В
Коефіцієнт запасу міцності:
В
де? m - межа плинності стали 40Х,? m = 950 МПа.
В результаті проведених розрахунків визначив геометричні параметр и щаблі насоса на задані параметри роботи насоса. Встановив можливість використання в проектованому насосі корпусу із сталі 20 і вала зі сталі 40Х, при цьому запас міцності перевищує мінімально допустиме значенн...
