Курсовая работа: Барабанная сушилка для сушки сахарного песка
Предел контактной
выносливости зуба, соответствующий эквивалентному числу циклов:
; (3.54)
Где - допускаемое
контактное напряжение, соответствующее базовому числу циклов напряжений;
- коэффициент долговечности при
расчете на контактную выносливость.
Допускаемое контактное
напряжение, соответствующее базовому числу циклов напряжений:
; (3.55)
Где - средняя твердость для
двух предельных значений твердости колес, приняты в пункте 2.3.
В численном значении
получаем:
;
.
Коэффициент долговечности
при расчете на контактную выносливость:
; (3.56)
Где - базовое число циклов
перемены напряжений соответствующее длительному пределу выносливости;
- эквивалентное число циклов
перемены напряжений.
Базовое число циклов
перемены напряжений соответствующее длительному пределу выносливости:
; (3.57)
;
.
При постоянной нагрузке и
зацеплении с одним колесом:
; (3.58)
Где - полное число часов
работы за расчетный срок службы, принимаем ;
- частота вращения.
В численном значении
получаем:
;
.
Так как , то .
.
Предел контактной
выносливости зуба, соответствующий эквивалентному числу циклов по формуле
(3.54)
барабанный
конвективный сушилка сахарный
;
.
Подставляя полученные
значения в формулу (3.53) получим:
;
.
Для прямозубых колес в
качестве принимается
допускаемое контактное напряжение того зубчатого колеса, для которого оно
меньше. Таким образом
2.3.5.2 Определение
межосевого расстояния
Определяем межосевое
расстояние венцового зацепления по формуле
; (3.59)
Где - крутящий момент на
шестерне;
- коэффициент, учитывающий
распределение нагрузки по ширине;
- вспомогательный коэффициент,
для прямозубых передач ;
- коэффициент ширины колес
относительно межосевого расстояния; принимаем .
Коэффициент выбираем в
зависимости от относительной ширины зубчатого венца шестерни :
; (3.60)
.
Тогда в соответствии с
[7, табл.3.5, стр. 32].
Значение межосевого
расстояния по формуле (3.59):
.
Согласно [7, стр. 30]
полученное значение округляем до ближайшего стандартного значения .
2.3.5.3 Определение
модуля передачи
Значение модуля m для улучшенных колес определяется из
следующего выражения:
; (3.61)
.
Согласно [7, стр. 30]
принимаем стандартное значение модуля .
2.3.5.4 Суммарное число
зубьев
Суммарное число зубьев:
; (3.62)
.
2.3.5.5 Число зубьев
шестерни и колеса
Число зубьев шестерни:
; (3.63)
.
Значение z1 округляем в ближайшую сторону до целого числа. Принимаем
z1=18.
Число зубьев колеса
определяем по формуле:
; (3.64)
.
2.3.5.6 Фактическое
передаточное число
Находим фактическое
передаточное число:
; (3.65)
.
Отклонение фактического
передаточного от номинального
что допустимо [7, стр.
30].
2.3.5.7 Расчет основных
геометрических параметров
Определяем делительный
диаметр шестерни:
; (3.66)
Определяем делительный
диаметр колеса:
; (3.67)
.
Определяем диаметр
начальной окружности шестерни:
; (3.68)
.
Определяем диаметр
начальной окружности шестерни:
; (3.69)
Определяем диаметр
окружности вершин шестерни:
; (3.70)
где: у – коэффициент
воспринимаемого смещения
;
(3.71)
Где а – делительное
межосевое расстояние
;
;
Определяем диаметр
окружности вершин колеса:
; (3.72)
.
Определяем диаметр впадин
зубьев шестерни:
; (3.73)
.
Определяем диаметр впадин
зубьев колеса:
; (3.74)
.
Рабочая ширина венца
шестерни:
; (3.75)
.
Высота зуба
; (3.76)
.
2.3.5.8 Определение
окружной скорости и назначение степени точности
Окружная скорость
шестерни определяется по формуле:
; (3.78)
.
Руководствуясь [7,
табл.3.8, стр. 36] для открытых тихоходных передач с пониженным требованием точности
с назначается
9 степень точности.
2.3.5.9 Основные
параметры шестерни и колеса
Модуль зацепления ;
Число зубьев: подвенцовой
шестерни ;
Венцовой шестерни ;
Нормальный исходный
контур по СТ СЭВ 308 – 76
Коэффициент смещения:
подвенцовой шестерни ;
Венцовой шестерни ;
Делительный диаметр:
подвенцовой шестерни ;
Венцовой шестерни ;
Начальный диаметр:
подвенцовой шестерни ;
Венцовой шестерни ;
Диаметр вершин зубьев:
подвенцовой шестерни ;
Венцовой шестерни ;
Диаметр впадин зубьев:
подвенцовой шестерни ;
Венцовой шестерни ;
Межосевое расстояние ;
Ширина зубчатого венца ;
Высота зуба ;
Степень точности .
2.4 Прочностной расчет
2.4.1 Цель расчета
Целью данного расчета
является проверка корпуса барабана на прочность, жесткость при известных
геометрических размерах и характеристик материалов, а также расчет размеров
бандажа и опорных роликов исходя из условий прочности.
2.4.2 Исходные данные для
расчета
Внутренний диаметр
барабана ;
Наружный диаметр барабана
;
Длина барабана ;
Расстояние от края до
бандажа ;
Расстояние между
бандажами ;
Расстояние от бандажа до
венцовой шестерни ;
Масса продукта,
находящегося в барабане ;
Масса корпуса барабана с
насадкой ;
Диаметр опорного ролика ;
Угол между опорными
роликами ;
Угол наклона барабана к
горизонту ;
Материал корпуса барабана
СтЗспЗ;
Материал бандажа 35Л;
Материал опорных роликов СЧ
20.
Все размеры представлены
на рисунке 8.
2.4.3 Определение реакций
опор и изгибающего момента в опасном сечении
Расчет ведем по [8].
Схема распределения
нагрузок, действующих на барабан, приведена на рисунке 6.
Записываем силы,
действующие на барабан в направлении оси ОХ и сумму моментов относительно точки
В:
; (3.79)
Где - реакция опоры левого
бандажа;
- реакция опоры правого бандажа;
- сила, действующая на барабан в
месте установки венцовой шестерни, [8, табл.3.29, стр. 260].
Рисунок 6. Эпюры
поперечных сил и изгибающих моментов
Линейную нагрузку находим
по формуле:
; (3.80)
Преобразуем систему
уравнений (3.79) к виду:
; (3.81)
Находим максимальную
реакцию опоры из условия:
; (3.82)
По полученным данным
строим эпюру поперечных сил и изгибающих моментов (рисунок 6).
По эпюре изгибающих
моментов видно, что опасным является сечение 1-1. Для расчетов принимаем момент
в сечении 1-1 равным
2.4.4 Расчет барабана на
прочность
Напряжение возникающее в
опасном сечении:
; (3.83)
Где - момент сопротивления
сечения барабана.
Определяем момент
сопротивления сечения барабана:
; (3.84)
Где - толщина стенки
барабана, ;
- средний диаметр барабана.
Определяем средний
диаметр барабана:
; (3.85)
Численное значение формул
(3.84) и (3.83) составит:
;
.
Запишем условие
прочности:
; (3.86)
Где - допускаемое
напряжение для материала барабана стали СтЗспЗ, согласно [8] .
Условие прочности
выполняется: . Это означает, что при выбранных
размерах барабана материал из которого он изготовлен выдержит возникающие
нагрузки.
2.4.5 Расчет барабана на
жесткость
Для проверки корпуса
барабанной сушилки на жесткость определим относительный прогиб:
; (3.87)
Где - суммарный прогиб от
действующих нагрузок.
Определяем суммарный прогиб
от действующих нагрузок:
; (3.88)
Где - модуль упругости
материала барабана [8];
- момент инерции единичного
кольца барабана;
- линейная нагрузка от массы
обрабатываемой селитры;
- линейная нагрузка от массы
барабана.
Момент инерции единичного
кольца барабана:
; (3.89)
.
Линейная нагрузка от
массы обрабатываемой селитры:
; (3.90)
Линейная нагрузка от
массы барабана:
; (3.91)
.
Численное значение формул
(3.87) и (3.88) составит:
.
Запишем условие
жесткости:
; (3.93)
Где - допускаемый
относительный прогиб, [8].
Условие жесткости (3.87)
выполняется: . Барабан будет прогибаться в
допустимых пределах.
2.4.6 Определение сил и
моментов, действующих на бандаж
Реакция опорного ролика:
; (3.93)
Страницы: 1, 2, 3, 4
|