Проектирование модифицированных приводов нефтегазового оборудования


123 downloads 5K Views 3MB Size

Recommend Stories

Empty story

Idea Transcript


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Российский государственный университет

нефти и газа им. И.М. Губкина

Кафедра технической механики

М.А. Сляднев, С.А. Макушкин

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ

ПРИБОДОВ НЕФТЕГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

ЧАСТЬ Il. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ

Москва2008

УДК612.81

Рецензент: зав. кафедрой износостойкости машпн п оборудования н

техно»оrии конструкционных материап.ов, д.т.н., nрофессор В.Ф. Пичугин. М.А. Сляднев, С.А. Макушкин. Проектирование модифицированных nриводов нефтегазовоrо оборудования. Часть Il. .-рутящий момент Т110м

= Т1.

13

"\ttlH

а! ::::; 21._ ::: 1; а2 Тном

:::;

т2

1;/ОМ

:;;; 0,8.

Суммарный срок службы t1: :::; 1О 4 часов -О З· k -О 7 k1---,,z---,. 11

12

tz

t"L

Т.к. tn 350. При этом должно быть

> HBz. При этом

в соответствии с

[2] составленным по литературным источникам, для .

=500 + 1500 Н ·М указанному условllо соответствует

Tz

твердость шестерни

HRC1= 50+ 55 для стали 40ХН nри поверхностной

закалка токами высокой частоты (ТВЧ). Средняя твердость будет

HRCt=52,5. Дпя колеса можно принять сталь 40Х с термообработкой «улучшение (У)» до

=300+320 и пределомтекучести ит2 =785 МПа. Средняя твердость зубьев колеса НВm2 = 31 О •

твердости НВ2

1.2. Доnускаемые напряжения 1.2.1. Контактные gаnряжения

.

{ин;]=

иноi ·kны

S

. ·0,9 , где l =12 ; (1-шестерня, 2- колесо).

Hi Здесь О"Hoi -предел контактной выносливости IЗJ.

=2HBmi +70,лриулучшении и нормализации (НВ О" Hoi =17HRC mi + 200, nри ТВЧ O"Hoi

(HRC =46+56; НВ > 350; HRCm =51). 14

:$;350);

. •. . oz

V =· .

· ·. •

~стеnени точиости зубчатмх колес {81~

ka· КОэффЩ.JИСfi'r nepaB!fOMepUOC'fй расnредеЛеНliЯ Harpyзllli между . . одновремейно зац(щдяюш.имuся nарами зубье11. . · . ·.. Перечислениые .коэффиnu~нты выбнр1U.О'l'ся no rраф!fКаМ nриведеu.Нь'IМ :в. сnравочной патературе, иnи no 'rабnицам [9.:;.12}. · · ·· · · · 'РЬ ·(zнl) 04·{5+1) · · Кнр=-1.36. ;Kpp=l,$3{npиVfьa= а. ~ · · =1,2; 2 НВ ;> 350 u.»ecиммe'tpJNtщr.I pacnoлoжenun колес ()ТНОСtiтедьно onop};.

=• 2

КНи

:;:·1,02 ; КF'v =1,04 (nри НВ >: 350, 9 стеnспи то'!нОСТН и

V s; l.мlc);

Кн

·:= 1,13 ; КFа



Итото {lолучим:.

=1,3 5, (nри ·V. el'l; . . g·&a . 1

Z &=

k 8 =0,9-i-I,О.Принимаем k 11 =0,95 -учиiываетособенностикосозубоrо .· .зацеnления~ &а·-: коэффицilеiJ~торцевого nерекрытия:

·(1 1)lJcosP; ..

r

·&а =e,ss-з.z ~;1-~

·. •а +8&-з.{~+~:,)}o.98>T~I,7o . 1 . · . · ·. ::::0,8. 0.:95·1,7 . .

Zc;::

·.

.. . . . .

r:тн

' ',

. M·\S+1) .

.

..

·

.. .

. .·. ··· .··. ·

'

::::1,75·215·0.8 . .. . . ·' . 46,67. · ,s · =550МПаII!oд: уст.>вие Ко»ntктноЦ' nроЧ\'!ости соблюдается, nри Этом ан

[ан

=

1

550 . . . . .· ::::0,9, что соответствуетусдовиюа11 614

4.2.

llpoвepJ.сr Hci

сrн6;

- nредед контактнай рынослnвосrи {3}.

2Н/З mi + 70, nри,;яучшении и uормализ1щии ( HS $35(}); G'f!ol =2HBmt+10; о-н~1 ;2·225 +70=520 МПа -дnяmестераn. ttНо2 f..HBm2 + 70~ иJiol ::: 2 ·l6S +10 = 400 Мllii ~для колеса, Sm -=Sн2 =Ц. N· kн· -б нш Li- k "' ;, НЕ 'JY'f.i """

=

.

. 6

.

· N Н01 :::;: 12 •1О :UJiкnoв nри 'f~ер.n.ости НВшt225 •. Nнm ·= 10·106 цuКJtовnри ~нвт 165 •

2

=60·nt·tr.; Ntl ::::60 ·1435 ·104 = .S61-106 цикnов. .6 . Ny_? 861·106 Nт. 2 =.~~ Nr.z = .. ·. ·. ·. · чности nci нормам рЛавuости рабты.

·

9. Табщща3.4. Выбор 1\:оэффициенiа .kнц· длякосозубых колес.

10. Таблица3.5.Выборхоэффациентi>в kнр -11 k]i'p nри-НВ ~З?О (прu ИВ > 350 см. nримечание ктаб:n. 3;5). 11. Таблица 3.6. Вьtбор коэффициента kнu-· 12.-Таблиnа 3.8. Выбор коэффицие11fi kFи . .13. Таблица 3.2. ВЬ!бор :коэффяциента :д н . · _14. 'rаблаща 3.7. 8ыбор коэфф1щиента УF дnя внenmero зацепления. 15. Таблица 3.1. С)Зодная таблtща осщЭвнЬiх геометрических nарам~,:троа ццлиндриqеской :Jубчаwй косозубой nередачи (тихоходная • "ступень).

i 6. Таблица 4.1. Рекомен.!\)'емъfе осн 350 см. npимeчainle х та6л.4.З-). . J8. Таб.iщца 4.4. Выбор ко~ффiщиента kFp nрtпi!ердости НВ $350 . (nptl НВ > 350 см. примечание ктабJi.4.4). · · 19. Таблица 4.2. Сводн/U! табл~-tца ссновн;,D(_rеоJ\tетричес~еах параметров коническi>й зубчатой nередачн {бЬiстрохi>дitая cтynettь)~

• Cocг.ume11 no.Jtaiii!ЫM, щ;щьеде1111Ым 11 раздет: i -«Расчет зyб'llln>~X •rередUЧ пр1шщш .перьоii мод11ф111щцщr {М\)» liDpoeКТJ!poвaшte М'Оди:фищtрова1111Ыit np!!IЩ11.on цеф•tеrазоооrо Qборудооонuя чаСТ!> I. Metoдtll0 < n01 ""71,75 < n01

об =·2 00 .-·-; MUII

min =50-.об имеем. r·Ррасч min ] = 3,2 квт~ n01 дЩ1l

<

max

nри n 01

об . шах · · = 200 - - nолучим [Ррасч J=11 кBJn ; .мuu

·

min

J

··

Длятрехряднойцели kряд ·[Ррасч =2,5·3,2=8кВт;

k ряд · [ Р;ц~~] =2,5 • 11 :;:: 27 ;5 кВт . Корректирующие коэффициентьt

[4):

- .ZOl 1. k ,.,. -- 25 -1 32 .k 7-.' -

~

Zt

19

min .· . ntnax 11 _ nol. kmin ~.J!L. kmin _ 50 _ 0 7 . k. max_~ ... k n· • ·л • п .---- • • n ' n1 nr 71,75 n1.

kmax ff

=

200 == 2 ?S. · 71 75 •

'

Расчетная мощность цеnи:

P;;:Jg-ч =11 ·kэ · kz •k~in; Р:U~ч = 2,6& l· 2,95 ·1,32 ·О,7 = 7,03 кВт. P;Jl/d:i =fj ·kэ ·kz · k~ax; P:U~~ = 2,681·2,95·1,32·2,78=29,02кВщ. Сравним·вычисленные значения Ррасч созsачениями kрЯо ·[Ррасч 1дnя трехрядной цепи:

pmin _ ОЗ в· .· В· .. . · min .. об •·· расч - 7• к т< 75 .., · [Pmin] рас-ч . = 8. к т nри n"'·l =50 ~, .

.

v

'.111Щf

..

pmax _ n . ..• D. ? J.. В . max .об · 5· [Pmax рас.ч - 2:т,02 I!.Dm < ~. расч "" 27,5 к т цри л 01 ::::·200 ~. . .мzm ·

..

об

Внд:но, что np.11 nf:iax. = 2QO- несущая сnособн:ость переда11.и ·

·

недостаточна, а пр:и

,\ttm

min = 50• -.:. Qб n01

несущая сnособность nepeдaiJ.H

.!I1Щl

соб.nюдается. У•щть1вая1 11.то факти11.еская частота nращен.ll.я ммой звез.nоч1щ

40

· m· об =71,75 -об- no величине гораздо ближе к п Ш =50--, чем к 01

n

MUH

JИUH

.

-

-~·· ~ ··. . . п01 · =200 -·-· , видим, что передача работоспособна по несущеи .

JИUH

.

сnособности.

Проверка доДговечности цепи

2.2.

Условие долговечности uenи по числу ее ударов:

u= ZJ ·щ :;;[uJ= sов ~!; u= 19·71,75 =l,S 2 !;[u)=-so_в = 20 !; 15·L1 t с . 15·60 .с 25,4 с · v= 1,52 ЛуЧеЦНЫе СОС'rаВЛЯЮЩИе МОЖНО ИСПОЛ:ЬЗОI!.ать .nри Y1'0ЧHel!Нbl't расчетах. . TUXOXOДI:IOГO BaJJa редуктора.

· Сводная таблица резуn:ьтат числа

tl!. ::;: J0 4

часов; al =_!!_ =1; {X'J =. т2 = 0,8; ki =.2.. =0,3; ~юм

'fмм

-

45

tr,

.

т,

8) Кратковременная nереrрузка ·. max Тном

=2;4.

1.

Выбор tшtтерщшов: ff опреJJ:елещtе доnу~каемых иацряжеюrй

l,l.

МатерналJ>t чермка н червячиого колеса_

Для. червяка nринимае/'d конструiЩионную легированную стмь ~арки 4(}Х

или 40ХН с закалкой ее до

HRC 50+ 55 и с последующим шлифованием

рабочих. nоверхuостей [2}, Для венца червяч11оrо .колеса иазначаем no nредварительно оnределяемой скорости скольжения

~rсп· =(3.7+4,6)·nt·l0-4 :~f;, Vск = (3,7 +4,6)·643,5·10- 4 ·W"35 =2,1 +2,6мlс < S.м!с rpynny N22 антифриtщиоl!!iЫХ сnлавов, в кl:iторую

входsJ.т 6е3оловяиистьtе

бронзы или латуци. Эта rpynna рекомендуется nри Усх

< 5 At 1а.

Прнмем расnространенную бронзу БрАЖ~ц {3} со сnособом О1'ЛИЩШ в

ЗeMJtllf\YIO форму И мехаинчесЮIМЙ свойстnамн;

и1

=

trЬ . 400 Mfla ;__

= 200 Mfla. 1.2.

Доnускаемь~е цаnря.жения

1.2.1. Доnускаемьщ tФнтактuые наnряжения Для груnnы Jlfu2 маrериа11ов имеем

[4}: {о-п J=300-25· Vc_к1ItrнJ=300-25·2,5=237,5 мпа.

1.2.2, Доnусв:аlla!lцe модифi!Щ!р(>.»аuны~ tlpиaoдoiJ

Jlефтеrазоооrособорудоl!а!шя. Частъ

r. МетодШ\11 pueчera мехаиitчеIЙ срок службы примда

tr. : : 1о4. часов . Средний срок

службi.I клинаременной nере~ачи Тер.= 2000 часDв,

\ 0). Кnиматические условJIЯ ЗJ[а1 ]=120

О

.

.

П&раметры nередачи менять ~е надо, хотя и имеется возможность уменьшить

размеры nередачи в стор~ну aщin. Действительно, nрицяв а1

=120°

nолучим:

51·(d2 -dl)

а

180с -[at]

. 57·{200-90)

-;а;;:

.

=104,5м.м

6 av =1400·6,76 ·10- =О,ОбМПа~nренебрежitтелt.номалы. 2

t:ru

~ наnряженм изгиба:

Smile Life

When life gives you a hundred reasons to cry, show life that you have a thousand reasons to smile

Get in touch

© Copyright 2015 - 2020 AZPDF.TIPS - All rights reserved.