Розробка трьохгвинтового насоса з однобічним підведенням рідини, страница 3

d - діаметр вала в місці встановлення шпонки, м;

A_см - площа зминання, м²;

                                                                                                      (3.6)        де         l_p – робоча довжина шпонки.

Для шпонки із плоскими торцями l_p = l, при закруглених торцях                                                                                                                         l_p = l – b; при сталевій ступиці й спокійному навантажені допускається напруга зминання [s_см] ≤ 100 МПа; при коливаннях навантаження варто зменшувати на 40-50%; для насаджуваних на вал чавунних деталей наведені значення [s_см] знизити вдвічі.

З обліком наведених вище значень F й A_см формулу  приводять до виду:

                                                                                        (3.7)

Якщо при перевірці шпонки s_см виявляються значно нижче [s_см], то можна взяти шпонку меншого перетину – як для вала попереднього діапазону діаметрів, але обов'язково перевірити її на зминання.

Якщо ж s_см виявиться більшим [s_см], то допускається встановлення двох шпонок під кутом 180⁰ ( передбачається, що кожна шпонка сприймає половину навантаження), однак більш раціонально перейти на шліцьове з'єднання.

З'єднання перевіряють на зминання [8, ст.170]:

                                                                                         (3.8)

Шпонку перевіряють на зріз:

                                                                                 (3.9)

Підставляємо дані у формули (3.7) та (3.8) ми отримуємо:

.

 

3.3 Розрахунок пружини клапану

Розрахунок пружини будемо робити виходячи з [3, ст.186-190].

Знаходимо діаметр сідла:

.                                                (3.10)

Приймаємо  . [3, ст.186].

Згідно формули (3.10)

.

Рисунок 3.2 – Конічний клапан.

Ширину сідла диференційного клапана приймають .

Приймаємо

Визначаємо великий діаметр сідла диференційного   клапана:

,                                                 (3.11)

.

У клапанах з висоту підйому клапана визначають за формулою

                                                                                    (3.12)

Згідно формули (3.12)

         .

Визначаємо силу попереднього стиску пружини:

                                                                                (3.13)

            

Приймаємо зусилля:

                                                         ,                                      (3.14)

              

Згідно [6, табл.12, с.218] вибираємо стандартну пружину 428, діаметр проволоки 2,8 мм, матеріал – проволока класу 2 і 2А по ГОСТ 9389-75.

Жорсткість пружини:

                                                            ,                                            (3.15)

Робоче число витків пружини:

                                                ,                                             (3.16)

де           - модуль зсуву матеріалу пружини, ;

 - середній діаметр пружини, м;

 - діаметр проволоки, м.

          

Приймаємо ;

Знаходимо повне число витків :

                                                  ,                                       (3.17)

.

Попереднє осідання пружини:

                                                      ,                                              (3.18)

             

Довжина пружини стислої до зіткнення:

                                    (3.19)

                   .

Довжина ненавантаженої пружини:

                                                                                               (3.20)

де           t – крок пружини;    

 [9, табл.10, ст.202];

          

Максимальне осідання:

                                                                                                       (3.21)

    

Максимальне навантаження на пружину:

                                                                                                     (3.22)

      

Максимальна напруга в пружині:

                                                ,                                   (3.23)

де            - допустиме навантаження на кручення  для матеріалу пружини;

 -  коефіцієнт, враховуючий  кривизну витків (залежить від індексу пружини С);