1某離心式通風(fēng)機(jī)各零件質(zhì)量及強度校核計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u18604某離心式通風(fēng)機(jī)各零件質(zhì)量及強度校核計算案例 147351.1各零件質(zhì)量 1147151.2葉片強度校核 2172401.3計算輪盤強度 3176021.3.1等厚圓盤的強度計算 3207891.3.2選取輪盤材料 4288581.4葉輪用鉚釘強度計算 478751.5鍵的校核 475011.6軸的強度校核 5154711.6.1軸的載荷 5124731.6.2計算軸的彎矩 6145851.6.3計算軸的轉(zhuǎn)矩 687861.7穩(wěn)定性校核 729931.8軸承的校核 71.1各零件質(zhì)量葉輪質(zhì)量： m1=m2前盤質(zhì)量：前盤厚度取為6mm。前輪盤弧長：l=2πR×β360°前盤質(zhì)量：m=π×[=22.49kg （1.后盤質(zhì)量： m4（1.4）軸盤質(zhì)量：先計算軸盤體積：V1=π(R.V=0.89×10?4mV=V1+那么：m2=ρV=7.85×10葉片設(shè)備實際質(zhì)量：參考依據(jù)設(shè)計的葉片參數(shù)，運算葉片的實際面積：S5=1則： m5=16×0.0583×0.005×7.85×103葉輪質(zhì)量： m1=6.6+22.49+23.66+36.61=89.36kg 主軸質(zhì)量： m×7.85×103=12.09聯(lián)軸器為標(biāo)準(zhǔn)件，可查得質(zhì)量： m7=5.43kg （1.13）1.2葉片強度校核本次設(shè)計選用平板葉片。計算強度時，可把整個葉片看成是承擔(dān)均布負(fù)載的梁。當(dāng)葉輪以ω的角速度旋轉(zhuǎn)時，單個葉片設(shè)備形成的離心作用力能夠用如下運算方程式運算： F=mω2Rc其中Rc的值： Rc=D1葉片寬度：b=b1+總的葉片質(zhì)量已求出，且葉片數(shù)為16，所以一個葉片的質(zhì)量：m=m516前文設(shè)計中：l=0.22m；δ=0.005m；葉輪角速度：ω=單個葉片形成的離心作用力：F=ρ=0.38×0.22×0.005×=4011.69N（1.18）只算法向作用力： F1=Fcos?β=4011.69×按照固定梁運算，那么葉片設(shè)備的最大彎曲力矩為： Mmax=F1最大彎曲變形應(yīng)力：σmax=1查得Q345的屈服點σs=345MPa。根據(jù)上述運算能夠得知：σmax<σs，因此強度合理。1.3計算輪盤強度1.3.1等厚圓盤的強度計算輪盤在自身離心力作用力下形成的最大切向應(yīng)力：σ（1.22）輪盤自身質(zhì)量產(chǎn)生的離心力：Ff（1.23）單個葉片形成的離心作用力：F=mω2R由輪盤帶動葉片旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的輪盤附加應(yīng)力：σt2=σ在這兩種力的影響下，輪盤的最大切向應(yīng)力為：σmax=σt1查得Q235的屈服點σs安全參數(shù)：K=σsσ現(xiàn)實設(shè)計中，一般取的K值要大于2。綜上，強度合格。1.3.2選取輪盤材料軸盤材料一般是由軸盤最大直徑處的線速度決定的，它的值是： un=πD當(dāng)un<301.4葉輪用鉚釘強度計算本次設(shè)計，葉輪連接方式選擇比較簡易與快捷的鉚釘鏈接。選用Φ10鉚釘，數(shù)量為Z=8，直徑取。當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)速為n、額定功率為N的條件下，彎曲扭矩為：Mn=9550N鉚釘能承載的最大剪切應(yīng)力：τ=Mn1.5鍵的校核由前文知，軸7上選用的鍵的尺寸是：b×h=12×8，l=70mm σp=Fkl由前文知，軸1上選用的鍵的尺寸是：b×h=12×8，l=50mm，查，選擇型普通平鍵。d=35 σp=Fkl表1.1鍵鏈接的許用壓縮應(yīng)力參考表1.1，可知，選取的鍵強度合格。1.6軸的強度校核1.6.1軸的載荷軸在運行過程中的葉輪部件重力與不均衡力的和：G=882.8N （1.33）主軸重力：G4=mG5=mG6=m聯(lián)軸器重力： G3=m71.6.2計算軸的彎矩由前文主軸設(shè)計部分經(jīng)過簡單計算可知l1=230mm=0.23m在這其中：l—支承點A與支承點B之間主軸的跨距，m；l1—支承點A至葉輪中心的距離，m；l3—支承點B至聯(lián)軸器中心的距離，m。主軸最大彎矩：R=(882.8+13.4)×(0.432+0.23)+77.9×0.4322R=882.8+53.21+77.9+13.4+14.88?1388.66=?346.47N（1.39）彎曲變形應(yīng)力：MA=(GMB=(GMmax=MA1.6.3計算軸的轉(zhuǎn)矩 T=9551pn=9551×7.1445號鋼的屈服點σs [σ]=σsn=其中：n=2.5～3.0?？箯澖孛嫦禂?shù)W=πd2主軸直徑： d≥32Mmax2我設(shè)計的主軸的最小直徑為35mm，大于16.34mm，所以軸的強度滿足要求。圖1.1主軸受力圖與彎矩圖1.7穩(wěn)定性校核臨界轉(zhuǎn)速： nc=154主軸材料為鋼材，查得彈性模量。又由前文得：m1代入式1.46得：nc=15由于： n=600r/min<0.75nc因此，本次船舶用離心式通風(fēng)機(jī)的設(shè)計科學(xué)合理。1.8軸承的校核由前文知，選用的軸承是角接觸球軸承。查得徑向作用力：FrA=1141N，F(xiàn)rB=39.11N因為軸承在通風(fēng)機(jī)設(shè)備運行工作的時候要承擔(dān)的作用力為： FdA=0.68F FdB=0.68F又由于： FrAFd