Соединения конические судовых валопроводов. Сборка и разборка. Типовые технологические процессы

Таблица 4

2.5. Усилие окончательной напрессовки охватывающей детали без подачи масла на сопрягаемые конические поверхности опре­деляется по формуле

Q = gF$(/_T +0,5/0. (6)

Таблица 5

г)

где Q_c — усилие, требуемое для съема охватывающей детали без подачи масла на сопрягаемые конические поверхности, Н (кгс)

Рс = ^_Ф(/т —0,5/Q;

Q_y — упор гребного винта при переднем ходе, Н (кгс).

2. Расчет параметров насадки бесшпоночной полумуфты при сборке соединения тепловым способом

'■—Ч&г+'' <»)

где 8_Н — диаметральный натяг в соединении, м (мм)

8,-1,04?Ц_р (-&- + )?);

Д_н — диаметральный зазор, необходимый для сборки соедине­ния, м (мм)

Д_н = 0,005 КЩ;

а — коэффициент линейного расширения материала полу­муфты

а = 12-IO"⁶ 1/°С;

t —температура окружающего воздуха, °С.

s_a = 8_H:/C (9)

3. Расчет параметров насадки втулочной муфты при сборке соединения гидропрессовым способом

   1. Величина контактного давления на сопрягаемых кониче­ских поверхностях втулки и промежуточной гильзы, обеспечиваю­щая обжатие последней на величину диаметрального зазора, оп­ределяется по формуле

= ₍Ю

)

где Д — наибольший диаметральный зазор между валом и про­межуточной гильзой, определяемый по допускам на их обработку по ОСТ5.4097—74 или фактическим замерам, м (мм);

Е—модуль упругости материала промежуточной гильзы, МПа (кгс/мм²);

D_r— большой наружный диаметр промежуточной гильзы, м (мм);

D — диаметр шейки вала (диаметр посадочной поверхности под втулочную муфту), м (мм).

8=^(Д + 5), (И)

где А, В — безразмерные коэффициенты, зависящие от наруж­ных диаметров вала, промежуточной гильзы и втул­ки. Значения коэффициентов А и В приведены в таб­лице справочного приложения 9

D„ —наружный диаметр втулки, м (мм).

(12)

где q₃— величина контактного давления на сопрягаемых по­верхностях вала и промежуточной гильзы, обеспечивающая пере­дачу соединением крутящего момента, МПа (кгс/мм²). Значение величины контактного давления следует определять по фор­муле (1), где D_Cf— D — диаметр шейки вала под втулочную муф­ту, м (мм); /_т = 0,18 — коэффициент трения при круговом смеще­нии (всухую); £ф = Ц —длина сопряжения втулки с шейкой вала, м (мм).

&₂₌₌^(Д _{+ 5)1 (}13)

где А, В— безразмерные коэффициенты, зависящие от диаметра расточки вала и наружных диаметров промежуточной гильзы и втулки. Значения коэффициентов А и В при­ведены в таблице справочного приложения 9

7 = <71 + ?2- (14)

8 = 5, + 8₂. (15)

3. 7. Осевое перемещение втулки по конусу промежуточной гильзы при окончательной насадке определяется по формуле (3).

   8. Усилие установки втулки в начальное положение опреде­ляется по формуле (4).

   9. Усилие окончательной напрессовки втулки с подачей мас­ла на сопрягаемые конические поверхности определяется по фор­муле (5).

   10. Запас несущей способности соединения по трению отно­сительно упора гребного винта определяется по формуле (7).

4. Расчет напряжений, возникающих в деталях валопровода при сборке соединения

   1. Приведенное напряжение на наружной поверхности сплош­ного вала определяется по формуле

о, = q. (16)

Для соединения втулочной муфты с валом q=q$.

Из условия прочности:

«і + (0,3 — 0,4)<з_т._в — для гребных валов;

Oj <'0,5о_т-н — для промежуточных валов.

Примечание. Проверку на прочность материала сплошного вала от посадки гребного винта производить по наименьшему допустимому значению

П2

^{= (17)}

^ср ^и

Для соединения втулочной муфты с валом q = q₃, D_Qp= D.

Из условия прочности:

°2 ’С (0,4 — 0,5) а_ТеВ — для гребных валов;

а₂<:0,55 — для промежуточных валов.

Примечания. 1. Приведенное напряжение на наружной Поверх­ности полого вала не проверяется ввиду того, что величина его меньше, чем на внутренней поверхности.

2. Проверку на прочность материала полого вала от посадки греб­ного винта производить по наименьшему допустимому значению.

^аз = + (18)

^ср

Для соединения втулочной муфты с валом D_cp= D_r.

Из условия прочности о₃ 0,75<з_ТіСт.

а₄ = К^а? + ^а? —°Л, О⁹)

где a_t— тангенциальное напряжение на внутренней поверхности промежуточной гильзы, МПа (кгс/мм²)

— радиальное напряжение на внутренней поверхности про­межуточной гильзы, МПа (кгс/мм²)

°г = - Уз-

Из условия прочности а₄ 0,45 а_т-г,

где а_т._г—предел текучести материала промежуточной гильзы, МПа (кгс/мм²).

Примечание. При определении приведенных напряжений тан­генциальные и радиальные напряжения учитываются со своим знаком.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Обязательное

ФОРМА ТАБЛИЦЫ ДЛЯ ЗАПИСИ ПОКАЗАНИЙ
ПАРАМЕТРОВ НАСАДКИ И СЪЕМА ДЕТАЛЕЙ

ВАЛОПРОВОДОВ

Примечания. 1. Параметры насадки гребных винтов, полумуфт и вту­лочных муфт записываются в виде дроби:

по чертежу
фактическое значение

2. Температура окружающего воздуха заносится в таблицу при сборке со­единений латунных и бронзовых гребных винтов с валами.

3. Графа «Съем» заполняется при разборке соединения в случае ремонта или освидетельствования.

В таблицу заносятся только фактические параметры съема.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Рекомендуемое

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМОГО УСИЛИЯ ПРИ НАСАДКЕ И СЪЕМЕ ДЕТАЛЕЙ ВАЛОПРОВОДА

1. Максимально допустимое усилие напрессовки (съема) греб­ного винта и полумуфты определяется из условия прочности резь­бы хвостовика вала (монтажного болта) при срезе по формуле

Qtnax ⁼Ъ^КНКцКм^вг

где d_t —внутренний диаметр резьбы по ГОСТ 9150—59, м (мм);

Н — длина рабочей части резьбы хвостовика вала (болта), м (мм);

К_о— коэффициент полноты стандартных треугольных резьб

К> = 0,87;

К_м— коэффициент, учитывающий характер изменения дефор­маций витков резьбы

К_ы= 0,55;

т_в —предел прочности материала вала (болта) на срез, МПа (кгс/мм²)

т_в = 0,5а_т._в.

Напряжение в поперечном сечении стержня хвостовика от Q_max не должно превышать 0,8о_т._в.

2. Максимально допустимое усилие при сборке и разборке вту­лочной муфты определяется из условия прочности промежуточной гильзы в районе концевых выточек

[а] (0,6—0,7) а_{т г},

где [о] — предельно допустимое напряжение на растяжение, сжа­тие и срез элементов присоединительных выточек промежуточной гильзы.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Рекомендуемое

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ НАСАДКИ ДЕТАЛЕЙ
ВАЛОПРОВОДОВ

1. Расчет параметров насадки бесшпоночного гребного винта с валом

   1. Исходные данные: номинальный крутящий момент на валу

М = 320- 10³//-м (32-10^е кгс-мм);

упор гребного винта при переднем ходе

Q_y = 450-10W(45-10³ кгс);

большой диаметр конуса вала

D — 0,52 м (520 мм);

диаметр расточки конуса вала d = 0,135 м (135 мм);

длина сопрягаемых конических поверхностей

L = 1,04 м (1040 мм);

конусность соединения

К= 1 : 15;

средний диаметр конуса вала

D_cp= 0,485 м (485 мм);

наружный диаметр ступицы гребного винта в среднем сечении D„ = 0,92 м (920 мм);

материал вала — поковка стальная КП28

а_т._в — 280МПа (28 кгс/мм²);

Ei = 21 • 10⁴МПа (2,1 • 10⁴ кгс/мм²);

= 0,30;

материал гребного винта — латунь

^ат.ст = 270МПа (27 кгс/мм²);

Е₂= 10-10⁴МПа (1-Ю⁴ кгс/мм²);

р₂ = 0,37;

І' Ленинград

ЕОЭ І978 акт

коэффициент запаса несущей способности соединения п = 5,2.

Т= ~ = 14,5МПа (1,45 кгс/мм²),

где W = 22,1 • 10"³ м³ (22,1 10⁶ мм³).

q = ^t£>cJ п = 5,2 = 26,6МПа (2,66 кгс/мм³),

где Ьф= 1,01 м (1010 мм);

/_т = 0,17.

Из условия обеспечения стабильности коэффициента трения принимаем <7 = 40 МПа (4,0 кгс/мм²).

г\ t С, , .С*2 \ лг\ п л ос / 0,87 . 2,15 \

^{8 =} ^^ср ( £7 + ~щ) ⁼ 40-0,485 (₂₁.₁₀4 + їо7ї(й) “
= 4,97.10"⁴ м (0,497 мм).

s = 8:Л/= 4,97-10^-4:-г? == 74,6-10^-4 м (7,46 мм).

10

= 0,192-10⁶Я(19,2-Ю³ кгс),

где <7о=1,5 МПа (0,15 кгс/мм²);

Q = рГ_ф(/_м+0,5/0=46-1,54(0,01+0,033) = 3,05- 10⁶Я (305-10³ кгс),

где р=1,15 q = 1,15-40«= 46МПа (4,6 кгс/мм²);

А = 0,01.

где — 0,3535 м (353,5 мм);

Н= 0,22 м (220 мм);

Ло = 0,87;

Л_м = 0,55;

т_в == 0,5а_т._в = 0,5-280 = 140МПа (14,0 кгс/мм²).

а₂= 2q ₉°^ср „ =2-40 = 86,7МПа (8,67 кгс/мм²).

Р²_р — rf² 0,485^а — 0,135^а

Из условия прочности о₂ < 0,4а_1>в.

а₃ = -5-^—5- КЗО< + О* = ]ЛЗ-0,92⁴ + 0,485⁴ =

³ D²-D²_p^р 0,92^а- 0,485^аV ’

= 97,2МПа (9,72 кгс/мм²).

Из условия прочности а₃ < 0,75о_т._ст.

2. Расчет параметров насадки шпоночной полумуфты с валом

   1. Исходные данные:

номинальный крутящий момент на валу

М. = 1,26-10⁶//-м (126-10® кгс-мм);

большой диаметр конуса вала

0 = 0,75 м (750 мм);

диаметр расточки конуса вала

d = 0,30 м (300 мм);