ляється вал, має такі довідкові дані:
межа міцності Пѓ в = 850 МПа;
межа плинності Пѓ т = 700 МПа;
межа витривалості при згині Пѓ -1 = 560 МПа. p> Тоді згідно [5, с.107] визначаємо коефіцієнт запасу міцності за нормальними напруг:
.
За дотичним напруженням розрахунок проводиться за [4, с.219]:
,
де П„ Т - межа плинності валу по дотичним напруженням. Згідно енергетичної теорії міцності, найбільш вірною для пластичних матеріалів:
.
Запас міцності по статичній несучої здатності для пластичного матеріалу визначається [5, с.219]:
,
де n ДОД = 2,2 - що допускається величина запасу міцності. br/>
Визначення прогину вала ротора
Визначення прогину вала ротора в перетин k (див. рис.8):
.
Це вираз справедливо в припущенні постійної по довжині жорсткості валу. Умовно будемо вважати, що вал має жорсткість, рівну жорсткості прослаблення шліцьового ділянки з зовнішнім діаметром Д Н , внутрішнім Д В , шириною зуба b і числом зубів Z:
З попереднього розрахунку шлицевое з'єднання має наступні параметри:
Момент перетину визначимо за формулою:
В
.
Тоді прогин валу:
.
Перевірка шліц валу на зминання
Допустимі напруги зминання на бічних поверхнях шліцьових зубів для даних умов експлуатації, згідно [3, с.383]:
.
Фактичне напруга зминання, згідно [3, с.382]:
,
де М до - крутний момент, переданий валом; p> П€ = 0,75 коефіцієнт, що враховує нерівномірний розподіл навантаження між зубами;
z - число зуб;
l - довжина зуб;
h - висота поверхні контакту зуб, виміряна по радіусу;
r ср - відстань від осі валу до поверхні контакту. p> Висота поверхні контакту зуб визначається за [3, с.383]:
,
де f-= 0,04 - коефіцієнт тертя на поверхні шлицов.
Відстань від осі валу до поверхні контакту знаходиться за виразом:
.
Тоді фактичне напруження зминання:
.
Міцність зубів на зминання забезпечена, тому що отримане значення знаходиться в межах допустимого.
Перевірка щільності завантаженості стиків
Розрахунки проводяться за [2, с.165-166].
Для того, щоб максимально зменшити витоку по рухомим стиках насоса (тертьові пари "подпятник - опорний диск" і "Розподільний диск - ротор"), необхідно забезпечити уплотняющее зусилля при мінімальному тиску робочої рідини з тією умовою, щоб при максимальному питомі тиску в стику не перевищували допустимих.
Розрахунок стику "подпятник - опорний диск"
Початковий ущільнення по торця підп'ятника в розглянутій конструкції створюється пружинами ротора. При цьому має бути забезпечено питомий тиск в стику при ході всмоктування Пѓ в = 0,1 МПа.
З іншого боку, при ході нагнітання питомий тиск на торці підп'ятника не повинні перевищувати допустимого значення [2, с.166].:
[Пѓ n ] = 2,5 - 3,0 МПа. p> Сили, що діють на стик "подпятник - опорний диск ", показані на рис. 4. <В
Рис.10. Схема сил діючих на стик "Подпятник - опорний диск"
Визначення питомих тисків на торці підп'ятника.
а) зусилля гідравлічного притиску розраховується за [2, ф. 2.136]:
;
б) зусилля пружини, що припадає на один плунжер розраховується за [2, ф. 2.136]:
;
в) зусилля віджиму Р 0 , що виникає на поверхні виточки d 1 підп'ятника і в зазорі опорного пошуку.
Зусилля Р 0 визначається з умови, що в виточки підп'ятника діє робоче тиск Р, що зазвичай і дотримується, так як витік рідини пренебрежимо мала. Можна прийняти, що в торцевому зазорі між кільцевої поверхнею підп'ятника, обмеженою діаметрами d 1 і d 2 , різниця між якими мала і поверхнею опорного диска, тиск розподіляється за лінійним законом.
Тоді зусилля конуса висотою Р і діаметрами d 1 і d 2 :
.
г) питомий тиск Пѓ n на торцевої поверхні підп'ятника при ході нагнітання плунжеров (без урахування сили тертя між поршнем і ротором) розраховується за [2, ф. 2.139]:
,
де F 1 = 3,2 см 2 - площа кільцевих поверхонь опори;
Р i - сила інерції підп'ятника з плунжером:
.
Після підстановки одержимо:
.
Умова виконується.
Розрахунок стику'' розподільний диск - ротор "
Розрахунок виробляються за [2, с.184-190].
Для того, щоб забе...
