Курсовая работа: Расчет вала механизма натяжения ремня вентилятора

Привод вентилятора осуществляется 2-мя клиновыми ремнями. Крыльчатка вентилятора устанавливается на фланец шкива. Шкив установлен на 2-х подшипниках на оси. Ось запрессована в кронштейн. В оси нарезана резьба, в которую завинчивается натяжной болт с контргайкой. В кронштейне имеются отверстия – прорези, позволяющие перемещать на определенную величину вентилятор в сборе и тем самым регулировать натяжение ремня.

2. Расчет посадки с натягом.

2.1 Требования, предъявляемые к посадке с натягом

Посадки с натягом в механизмах и машинах применяют для соединения деталей и передачи крутящего момента. Прилагаемый к сопряжению крутящий момент должен передаваться за счет сил трения, возникающих на сопрягаемых поверхностях деталей под воздействием натяга. При выборе посадки для конкретного сопряжения необходимо выдержать два условия:

1.При наименьшем натяге должна обеспечиваться передача внешнего момента, осевой силы или их совместного действия.

2.При наибольшем натяге выбранная посадка не должна разрушать сопрягаемые детали.

2.2Расчет посадки с натягом

Для расчета предложено сопряжение шкиф - ось. По заданию (пункт «а», рис. 7) на сопряжение действует крутящий момент и осевая сила, поэтому расчет посадки с натягом будем вести для условия совместного действия крутящего момента и осевой силы.

Условия выбора посадки:

; ;

где ;- допустимый минимальный и максимальный натяги в сопряжении;

; - минимальный и максимальный натяги выбранной посадки.

Величину наименьшего натяга при условии, что сопрягаемые поверхности идеально гладкие, рассчитывают по формуле

(1.1)

где p э – удельное эксплуатационное давление по поверхности контакта, Па;

d -номинальный диаметр соединения, м;

Е1, Е2 – модули упругости соединяемых деталей (Е1и Е2=2,0)

С1, С2 –коэффициент Ляме.

Определим величину удельного контактного эксплутационного давления:

(1.2)

где n – коэффициент запаса прочности соединения на возможные перегрузки, принимаю n=1

Мкр – крутящий момент

Р – осевая сила

d, l- номинальные диаметр и длина соединения.

f- коэффициент трения.(приложения А.2)

Определим наименьший расчетный натяг , предварительно определив коэффициенты Ляме:

(1.3)

(1.4)

где d 1 ,d 2, - диаметры колец, мм;

и - коэффициенты Пуассона для металлов вала и отверстия, принимаю равными =0,3 и =0,3.

;

;

Определим минимальный натяг [], обеспечивающий передачу заданного крутящего момента и осевой силы:

[]=; (1.5)

где - поправка на смятие неровностей детали;

- поправка на различные температурные условия сборки и работы,а также различные коэффициенты линейного расширения деталей;

- поправка на деформацию деталей от центробежных сил.

Учитывая, что сборка и эксплуатация механизма натяжения ремня вентилятора осуществляется с небольшой разницей температур, а скорость вращения колеса невысокая, примем поправки и , равными 0.