Определение усилий действующих в зацепленииTэл = 51,103 H·м T1 = TI = 75,7 H·м Выбор и расчёт муфтыЭлектромагнитная фрикционная муфта с контактным токоподводом и постоянным числом дисков тип ЭТМ…2.b=1,3…1,75 коэффициент сцепления [P]p – удельное давление [P]p =[P]·Kv Kv = Vcp = Дср = f = 0,25…0,4 (сталь феродо)-сухие [P] = 0,25…0,3 Мпа –сухие T = 75,7 H/м i = 2·Zнар = 2·3 = 6 n = 337,75 об/мин Дн = 53 мм Дв = 45 мм Дср = Vcp = P = Kv = Kv £ 1 [P]p = 4,17·0,9 = 3,75 P<[P]pРасчёт валов на статическую прочностьРасчёт вала IFt2 = 1239 H Ft3 = 2336 HFr2 = 451 HFr3 = 850,4 HT = 75,7H×мСт 45 термообработка, улучшениеS МAг = 0Бг =
S МБг = 0 Аг = S МАв = 0 Бв = S МБв = 0 Ав = Определение наибольшего изгибающего и вращающего моментов в опасном сечении Принимаем По эпюрам и реакциям находим максимальный изгибающий момент. Tmax = 1,5×T = 1,5×75,7 = 113,55 H×м Определение эквивалентного напряжения в опасном сечении По эмперической теории прочности sэкв = запас прочности по пределу текучести в опасном сечении для стали 45НВ³200 sТ = 280Мпа Расчёт вала IIFt4 = 850,4 H Ft4 = 2336 HR = 1189 HT = 147,8 H×мСт 45 термообработка, улучшениеS МAг = 0Бг =
Аг = Fr4 – Бг + R = 850,4-1746+1189=293,4 S МАв = 0 Бв = Ав = -Ft4 + Бв = 511-2336=-1825 Определение наибольшего изгибающего и вращающего моментов в опасном сечении Принимаем По эпюрам и реакциям находим максимальный изгибающий момент. Tmax = 1,5×T = 1,5×147,8 = 221,7 H×м Определение эквивалентного напряжения в опасном сечении По эмперической теории прочности sэкв = запас прочности по пределу текучести в опасном сечении для стали 45НВ³200 sТ = 280Мпа Расчёт на сопротивление усталости вала IIимеем 2 опасных сечения (I и II) МГ I = АГ ×0,035 = 293,4×0,035 = 10,3 H×м МГ II = Ft×0,05 = 1189×0,05 = 59,45 H×м МВ I = АВ ×0,035 = 1825×0,035 = 63,8 H×м Суммарные значения изгибающих моментов Определение нормального напряжения в опасных сечениях j = 0,5(Kv-1) = 0,5(1,2-1) = 0,1 dв = 45мм WuI
= WuII
= sm = 0 (для симметричного цикла) Определение касательных напряжений tа
= tm
= Wk = tаI
= tmI
= tаII
= tmII
= Расчёт эффективного концентратора напряжения I es = 0,83 et = 0,77 (dв=45мм) II es = 0,83 et = 0,77 (dв=45мм) I Ú /обточка sв = 560 Ksп = Ktп = 1,05 II Ú /шлифование sв = 560 Ksп = Ktп = 1,0 I sв = 560 и шпоночная канавка Ks = 1,76 Kt = 1,54 II sв = 560 Определение запаса прочности по усталости ys = yt = 0 nmin = 1,5…1,8 Расчёт подшипников на долговечностьРасчёт подшипников на валу I Влевой и правой опорах шариковый радиальный подшипник Æ вала = 35мм n = 1000 об/мин долговечность L10h = 10×103 часов Расчёт опоры 1)Шариковый радиальный средней серии 307 d´D´B = 35´80´21 Cr = 26200 2)Находим эквивалентную нагрузку PE = (XVFr + YFa )KT ×Kd Kd = 1,3 V = 1 (при вращающемся вале) KT = 1 (t<100°) Опора воспринимает только радиальную нагрузку ÞFr = R1 = 1239 H т.к. Fa
= 0 то, и называется коэффициентом осевого нагружения, товсегда Х=1 PE = (1×1×1239 +0)×1×1,3=1610,7 Н 3)Определение динамической грузоподъёмности р = 3 (т.к. подшипник шариковый) Стреб <Cr Запас прочности удовлетворительныйРасчёт подшипников на валу II В левой опоре шариковый радиальный подшипник серии 308 Æ вала=40мм В правой опоре шариковый радиальный подшипник серии 309 Æ вала=50мм Расчёт левой опоры n = 1000 об/мин долговечность L10h = 10×103 часов 1) шариковый радиальный подшипник серии 308 d´D´B = 40´90´23 Cr = 33200 2)Находим эквивалентную нагрузку PE = (XVFr + YFa )KT ×Kd Kd = 1,3 V = 1 (при вращающемся вале) KT = 1 (t<100°) Опора воспринимает только радиальную нагрузку ÞFr = R3 = 2336 H т.к. Fa
= 0 то, и называется коэффициентом осевого нагружения, товсегда Х=1 PE = (1×1×2336 +0)×1×1,3=3036,8 Н 3)Определение динамической грузоподъёмности р = 3 (т.к. подшипник шариковый) Стреб <Cr Запас прочности удовлетворительныйРасчёт правой опоры n = 1000 об/мин долговечность L10h = 10×103 часов 1) шариковый радиальный подшипник серии 309 d´D´B = 45´100´25 Cr = 41000 2)Находим эквивалентную нагрузку PE = (XVFr + YFa )KT ×Kd Kd = 1,3 V = 1 (при вращающемся вале) KT = 1 (t<100°) Опора воспринимает только радиальную нагрузку ÞFr = R4 = 2336 H т.к. Fa
= 0 то, и называется коэффициентом осевого нагружения, товсегда Х=1 PE = (1×1×2336 +0)×1×1,3=3036,8 Н 3)Определение динамической грузоподъёмности р = 3 (т.к. подшипник шариковый) Стреб <Cr Запас прочности удовлетворительныйРасчёт шлицевых и шпоночных соединенийДля вала I Расчёт шлицевого соединения Условие прочности на смятие: y =0,75 (коэффициент, учитывающий неравномерность распределения усилий на рабочих поверхностях зубьев) Площадь всех боковых поверхностей зубьев с одной стороны на 1 мм длины: Рабочая длина зуба l=210мм Для вала II Расчёт шпоночного соединения D = 40мм k = 3,5мм l = 40мм [Mкр max ] = 0,5×10-3 ×d×k×l[sсм ] = 0,5×10-3 ×40×3,5×40×84 =235,2Н×м 235,2Н×м >43,7Нм Расчёт механизма управленияarcsin a/2 = ½ хода/радиуса 2a – перемещение камня в пазе блока зубчатых колёс R = A1 +a А1 – расстояние от оси вала зубчатого колеса до оси поворота рычага а – половина высоты дуги, описываемой осью камня, при перемещении зубчатого колеса из одного крайнего положения в другое. R = 94 + 2 = 96мм ВведениеКоробка скоростей двухступенчатая с передвижными зубчатыми колёсами. Данная коробка скоростей рассчитана и спроектирована Тулаевым Петром Алексеевичем. Она предназначена для ступенчатого изменения частоты вращения выходного вала и передачи вращательного момента электродвигателя на шкив передней бабки высокоточных металлорежущих станков, но может быть использована и в приводах других машин. Вращательный момент сообщает индивидуальный электродвигатель 4А132S6У3 тип исполнения М300 ( Р = 5,5кВт, п = 965 мин-1 ). Зубчатое колесо 28 (лист 1) вращается электродвигателем и сообщает вращательный момент колесу 21 (лист 1), которое через электромагнитную муфту 45 (лист 1)передаёт его на шлицевой вал 22 (лист 1), далее через коробку передач, шкив 15 (лист 1) и клиновыми ремнями передаётся на шкив передней бабки станка. В связи с жёсткими требованиями предъявляемыми к высокоточным станкам, коробка скоростей располагается отдельно от станка внутри тумбы на специальной плите рядом с передней бабкой. Так как вибрация от электродвигателя и коробки скоростей неблагоприятно влияет на процесс резания, вращательный момент передаётся на станок при помощи клиновых ремней. Содержание1. Введение, описание конструкции 2. Выбор двигателя, кинематический расчёт 3. Итоговая таблица 4. Расчёт прямозубой цилиндрической передачи 5. Расчёт клиноремённой передачи 6. Определение геометрических параметров 7. Определение усилий действующих в зацеплении 8. Выбор и расчёт муфты 9. Схема загрузки валов в аксонометрии 10. Расчёт валов на статическую прочность 11. Расчёт на сопротивление усталости вала II 12. Расчёт подшипников на долговечность 13. Расчёт шлицевых и шпоночных соединений 14. Расчёт механизма управления 15. Список используемой литературы 16. Спецификация Список используемой литературы1. «Детали машин» атлас конструкций, Решетов Д.Н. I,II часть 1992г. 2. «Детали машин» курсовое проектирование учебное пособие для техникумов, Дунаев П.Ф., Леликов О.П. 1984г. 3. «Конструирование узлов и деталей машин» учебное пособие для студентов машиностроительных специальных вузов, Дунаев П.Ф. 1978г. 4. «Справочник по муфтам», Поляков В.С., Барбаш И.Д., Ряховский О.А. 1979г. 5. «Справочник по муфтам», Ряховский О.А., Иванов С.С. 1991г. 6. «Технология Машиностроения» (специальная часть) учебник для студентов машиностроительных специальных вузов, Гусев А.А., Ковальчук Е.Р., Колесов И.М., Латышев Н.Г., Тимирязев В.А., Чарнко Д.В. 1986г. 7. «Крышки подшипников, конструкции и размеры» методичка №390, Степанов А.А. 1994г. 8. «Муфты соединительные компенсирующие, конструкции и размеры» методичка №301, Степанов А.А. 1994г. |