Подбор и расчет подшипников для приводного вала

Технологические расчеты

Расчет материального баланса

Емкость с желатиновой массой заполнена на 0,7 обьема емкости.

Обьем емкости состоит:

V=0,7 0,7 .

Приход(желатиновая масса):

Наименование	Количество
Загрузка	7525
Итого	7525

Приход(наполнителя):

Наименование	Количество
Наполнитель	0,11
Итого	0,11

Расход:

Наименование	Количество
Количество желатина затрачиваемое на 56000 штук капсул
Потери
Остаток
Итого

0,7

7526=7526

Расчет производительности

Для расчета производительности линии изготовления мягких желатиновых капсул можно пользоваться формулой[1]

Q= n (3.1)

где n — частота вращения;

— количество ячеек в ряду.

I количество рядов.

Производительность задана предприятием.Q=5600шт/мин.

5600=n 5

n=16800об/мин

Выбор электродвигателя

Требуемую мощность электродвигателя Р_тр находим с учетом потерь, возникающих в приводе. Кинематическая схема привода приведена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 – Кинематическая схема привода

КПД привода определяется по формуле

где КПД отдельных кинематических пар (ременной, червячной, зубчатой передач, подшипников). Значения КПД выбираются как средние значения из рекомендуемого диапазона [1].

Требуемую мощность электродвигателя находят с учетом потерь, возникающих в приводе:

Ориентировочное значение общего передаточного числа привода

где ориентировочные значения передаточных чисел передач привода (выбирают как средние значения из рекомендуемого диапазона для соответствующих передач) [1].

Ориентировочное значение угловой скорости вала электродвигателя

где угловая скорость на ведомом (тихоходном) валу, с^-1.

Ориентировочное значение частоты вращения вала электродвигателя

Выбираем электродвигатель с мощностью и действительной частотой вращения п_ДВ близкой к значению п_ДВ.ОР [1].

Выбранный двигатель – 4А132М2;P=0,09кВт,n=2740об/мин.

В дальнейшем расчет ведется по и выбранной .

Кинематический расчет привода

Угловая скорость вала электродвигателя:

Общее передаточное число привода

Производим разбивку U_O по отдельным ступеням привода

где передаточные числа отдельных ступеней.

Определяем угловые скорости валов привода (рис. 1):

Определяем частоты вращения валов привода:

Определяем мощности на валах привода:

Определяем крутящие моменты на валах привода:

Результаты расчета сводим в таблицу 1.

Таблица 1- Сводная таблица результатов кинематического расчета привода

Номер вала	Мощность Р, кВт	Угловая скорость ω, с-1	Частота вращения n, мин-1	Крутящий момент Т, Нм
Двигатель	11,67	1465,8		6,63
	11,67	1465,8		6,63
	11,091	879,2		12,6
	9,772	79,9		122,3
	9,0	13,7

Прочностные расчеты

Расчет вала

Определяем реакции опор R_A, R_B:

ΣМ_А = 0

кН.

ΣМ_B=0

кН.

Выполним проверку ΣF_y = 0:

R_A - R_B + P₁ = 10.10 - 14.30 + 4.2 = 0

Строим эпюру

Участок 0≤х<0,315

Поперечная сила Q:

Q(x₁) = + R_A

Значения Q на краях участка:

Q₁(0) = + 10.10 = 10.10
Q₁(0.32) = + 10.10 = 10.10

Изгибающий момент M:

M(x₁) = + R_A∙ (x₁)

Значения M на краях участка:

M₁(0) = + 10.10∙ (0) = 0
M₁(0.32) = + 10.10∙ (0.32) = 3.18

Участок 0,315≤х<0,415

Поперечная сила Q:

Q(x₂) = + R_A - R_B

Значения Q на краях участка:

Q₂(0.32) = + 10.10 - 14.30 = -4.20
Q₂(0.42) = + 10.10 - 14.30 = -4.20

Изгибающий момент M:

M(x₂) = + R_A*(x₂) - R_B*(x₂ - 0.315)

Значения M на краях участка:

M₂(0.32) = + 10.10*(0.32) - 14.30*(0.32 - 0.315) = 3.18
M₂(0.42) = + 10.10*(0.42) - 14.30*(0.42 - 0.315) = 2.76

По полученным значениям выполняем построение эпюры вала (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 – Эпюра приводного вала

Подбор и расчет подшипников для приводного вала

Габариты подшипника выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипника: d_П = 20 мм. Принимаем радиально-упорные однорядные подшипники. Выбранные подшипники с их параметрами занесём в таблицу 3.3.

Таблица 3.3 – Параметры радиально-упорных подшипников

Обозначение № подшипника	dП, мм	D, мм	B, мм	Динамическая грузоподъёмность: С, кН
				14,3

Проверка подшипников на долговечность.

Проверим подшипник №92204

C_тр < C_табл, (3.49)

где C_тр – динамическая грузоподъёмность, кН

C_тр = R_э · L₁₀^1/a, (3.50)

где R_э – радиальная нагрузка на подшипник (суммарная опорная реакция), Н;

a – показатель степени, для радиально-упорных подшипников, a = 3,19;

L₁₀ – долговечность в млн. об.

L₁₀ =(С/R_э)^a, (3.51)

R_э = V · R_S · К_s · К_т , (3.52)

где V – кинематический коэффициент, при вращении внутреннего кольца подшипника, V = 1.

К_s – коэффициент, учитывающий характер нагрузки, К_s = 1,8.

К_т – коэффициент, учитывающий влияние температуры на долговечность подшипника, при t < 100°C, К_т = 1,4.

Определим долговечность подшипника в часах

(3.53)

где L_10h – долговечность подшипника в часах;

n – частота вращения подшипника, мин^-1, n = 10 об/мин.

36 · 10³ ³ L_10h ³ 10 · 10³ часов. (3.54)

R_э = 1 · R_S · 1,8 · 1,4 = 1010 · 1,8 · 1,4 = 10584 Н

L₁₀ =(14300/10584)^3,19 = 2,61 млн. об.

C_тр = 10584 · 2,61^0,3 = 14116 Н

14116 < 14300

Условие (3.54) выполняется, следовательно, подшипники на вал можно установить.

Расчет плунжерного насоса

Для того, чтобы обеспечить движение выходного звена фарсунки с заданной скоростью, необходимо определить подачу насоса с учётом всех потерь рабочей жидкости при её движении от насоса к гидродвигателю.

;

;

;

- задано предприятием;

;

.