РПЗ (1060400), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

10. Расчет предохранительной муфты

По ТЗ имеем дисковую фрикционную муфту. Рассчитаем силу, при которой муфта передает момент без проскальзывания [6]:

(40)

где коэффициент трения (0,4 для трения металлокерамики о закалённую сталь без смазки [6]);

крутящий момент;

средний радиус рабочей поверхности

Рабочая поверхность представляет из себя кольцо с внутренним и внешним диаметрами 35 и 26 мм соответственно.

10.1. Расчет пружины

Назначаем материал пружины: углеродистая легированная рессорно-пружинная сталь 60С2ХА (σ_т=1670МПа) по ГОСТ 14959-79.

Допустимое касательное напряжение составляет [3]:

(41)

где - коэффициент запаса, который выбирают в пределах 1,2…2,5

Индекс пружины назначаем равным С=6

Назначаем рабочий диапазон изменения силы прижатия:

Н

Н

Рабочий ход пружины назначим равным =1 мм.

Рассчитываем диаметр проволоки [3]:

(42)

где коэффициент увеличения напряжения у внутренней стороны витка (сравнительно с напряжением, возникающим при кручении прямого стержня) [3].

(43)

Число рабочих витков определяется как [3]:

(44)

где G- модуль упругости второго рода

k - жёсткость пружины, которую можно рассчитать следующим образом [3]:

(45)

Зная что [3], рассчитываем наибольшее перемещение

Число полных витков [6]:

(46)

- число опорных, концевых витков.

Начальная высота недеформированной пружины [3]:

(47)

– коэффициент, который определяется зазором между витками пружины в наиболее сжатом состоянии (1,2…1,5)

Высота пружины после предварительной деформации:

Высота рабочих витков:

Тогда шаг ненагруженной пружины:

Длина пружины в развернутом состоянии:

11. Выбор микропереключателя

Выбран микропереключатель МП7, так как он обладает малыми габаритным размерами, массой. Далее на рис.8 приведена схема микропереключателя и его технические характеристики.

Рисунок 8. Микропереключатель МП7

12. Расчет штифтов и шпонок

12.1 Расчет штифтов

Для проектируемого устройства выберем штифты исполнения 2 (класс точности В), согласно ГОСТ 3128-70 (рис.8):

Рисунок 9. Штифт циллиндрический незакаленный.Исполнение 2(класс точности В)

Рассчитаем диаметры штифтов, установленных на валах 5 и 6. Диаметр штифта определяется из его расчёта на срез по формуле [5]:

(47)

Здесь М_к – крутящий момент, которое передаёт штифтованное соединение;

d_в – диаметр вала;

[τ_ср] - допускаемое касательное напряжение среза, для Стали 45 рекомендуется принимать 45…75 МПа. (примем [τ_ср] = 60МПа).

Расчёт диаметров штифтов представлен в табл.20

Таблица 20. Расчетные диаметры штифтов

№ вала	5	6
Mкр, Н∙мм	531,24	1500
dв, мм	6,0	8,0
dш, мм	0,48	1,99

Согласно раду стандартных диаметров штифтов из ГОСТ 3128-70, назначим диаметры всех цилиндрических штифтов равными 2,0 мм.

12.2. Проверочный расчет шпонок

Рисунок 10. Смятие шпонки

Предварительно были выбраны:

для вала 1: сегментная шпонка 1х1,4 по ГОСТ24071-97

для вала 6: призматическая шпонка 2х2х6 по ГОСТ 23360-78

Напряжение смятия для стали 45 [σ_см]=110..190 Н/мм² .

Шпонку проверяют на смятие по формуле [5]:

(48)

Где F_t- окружная сила, передаваемая шпонкой, Н;

(49)

M- передаваемый крутящий момент, Н·мм;

A_см- площадь смятия, мм²;

(50)

l_p- рабочая длина шпонки, мм;

Для сегментной шпонки:

Для призматической шпонки (исполнение 2):

Результаты расчета представлены в табл. 21:

Таблица 21.Расчет шпонок на смятие

Вал	М, Н*мм	d, мм		t1, мм	h, мм	b, мм		мм2
1	9,7	4,0	4,85	1,0	1,4	1,0	3,8	1,52	3,19
6	1500	8,0	375	1,2	2,0	2,0	6	4,8	78,13

Рассчитанные напряжения смятия меньше допустимого, значит шпонки выбраны верно.

13. Проверочные расчеты проектируемого привода

13.1. Уточненный силовой расчет и проверка правильности выбора электродвигателя

Проверим выполнение следующего условия [1]:

, (51)

где Mн – номинальный момент двигателя

, – уточненные статический и динамический момент нагрузки, приведенные к валу двигателя, соответственно.

Расчет уточненного статического момента:

Для цилиндрических прямозубых передач внешнего зацепления КПД передачи рассчитывается по формуле [1]

(52)

где коэффициент трения,

коэффициент перекрытия,

окружная сила [1]:

(53)

коэффициент нагрузки [1]:

(54)

при принимают С=1.

Момент рассчитываем по формуле (10):

Рассчитаем КПД каждой передачи и приведем статический момент и результаты представим в виде таблицы 22.

Таблица 22. Расчет КПД передач и приведенного статического момента

Приведенный статический момент на последнем валу получаем равным 2,79Н*мм

Расчёт уточнённого динамического момента:

₍₅₅₎

где ε – требуемое угловое ускорение вала двигателя (56)

(ε_н – требуемое угловое ускорение нагрузки)

J_пр – приведенный к валу двигателя момент всего ЭМП, кг∙м², рассчитывается по формуле [1]:

, (57)

где кг*м² – момент инерции ротора двигателя

J_н – момент инерции нагрузки, J_н = 0.1 кг·м²

J_рпр – приведенный момент инерции ротора, Рассчитывается по формуле [1]:

(58)

В формуле (55) момент инерции каждого звена [1]:

₍₅₉₎

где d – диаметр звена, мм

b – толщина звена, мм

ρ – плотность, г/см³, для стали ρ =7,85 г/см³.

Расчитаем моменты инерции каждого звена редуктора. Результаты приведены в табл.23.

Таблица 23. Расчет моментов инерции звеньев редукора

Тогда по формуле (58), J_рпр =19,85*10^-8

По формуле (57):

= 3,63*10^-6

_{По формуле (55):}

= 6,53(Н∙мм)

В результате, правая часть неравенства (51):

9,32(Н∙мм).

Номинальный момент двигателя M_н = 9,8 Н∙мм.

Проверка выполняется, т. е. двигатель выбран правильно.

Характеристики

Список файлов курсовой работы