5. Расчет гидропрессового способа насадки полумуфты гребного вала.
5. Расчет гидропрессового способа насадки полумуфты гребного вала. Выбор типоразмера гидродомкрата.
5.1 Исходные данные
Номинальный крутящий момент на валу: М = 53-104Н*м
Большой диаметр конуса вала:
Д - 0,532 м (532 мм)
Диаметр расточки конуса вала: d = 0,140м (140 мм)
Длина контакта сопрягаемых конических поверхностей: L = 0,750 м (750 мм)
Конусность соединения: К = 1 : 15
Средний диаметр конуса вала: Дер = 0,507 м (507 мм)
Наружный диаметр ступицы полумуфты в среднем сечении:
Дн= 0,730м (730 мм)
Материал вала - поковка стальная 36х2Н2МФА
G тв = 600 МПа (60 кг/мм2)
e1 = 20*104 МПа (2,0*104 кгс/мм2) Mi- 0,30
Материал полу муфты - поковка стальная КП50:
GT.CT = 500MПa Е2 = 21*104МПа (2,1*104 кгс/мм2)
М2 = 0,3
Коэффициент запаса несущий способности соединения n = 5,2
Величина контактного давления:
Напряжениякрученияв материале вала в сечении по среднему диаметру конуса от действия номинального крутящего момента.
Где Lф=0,690м fT=0,15
Величина диаметрального натяга:
Осевое перемещение полумуфты по концу вала при окончательнойнасадке:
Усилиепредварительной напресовки полумуфты для определения начального положения:
Qн=0,05gFф(fт+0,5k)=0,05•67,5•l,098(0,15+0,5•)=0,678•106H
Fф=piДсрLф=3,14*0,507*0,69=1.098
Усилиеокончательнойнапресовкиполумуфты сподачеймасла на сопрягаемые конические поверхности:
Q = p FФ(fм+ 0,5к) = 77 • 1,098 (0,01+0,033) = 3,66*106Н
р=1,15, g= 1,15*67,5 = 77 МПаfм = 0,01 Максимально допустимое усилие напресовки:
Qmax= pid1HKnKMтB= 3,14*0,3535*0,22*0,87*0,55*300 = 35,05*104Н
где, d1 = dH- 1,0825 Р = 0,36 - 1,0825*6 *10-3 = 0,3535 dH= 0,36м
Р = 6- 10-3м
Н = 0,22м Кп= 0,87 Км - 0,55
тв= 0,5 • G тв= 0,5 • 600 = 300 МПа Приведенное напряжение на внутренней поверхности вала
Из условия прочности: G2 < 0,4 Gтв =146,1 < 300 МПа
Приведенноенапряжение на внутренней поверхности ступицы
Из условия прочности: (Gз < 0,75 • Gтст = 234,4 < 375 МПа
Наосновании произведенныхрасчетов гидропрессового способа насадки полумуфты на гребной вал выбираем номер типоразмера гидродомкрата 7.
Диаметры кольцевого плунжера гидродомкрата:
а) малый-610 мм;б) большой - 890 мм;
Насадку фланцевой полумуфты на вал производят следующим способом. Корпус гидродомкрата фиксируют гайкой на резьбовом конце вала. При подаче масла под поршень последний, перемещаясь в основном направлении, насаживает, фланцевую полумуфту на конус гребного вала и создает диаметральный натяг.