Ю.Д. Морозов, В.Г. Лейбенко - Проектирование деталей машин (1085194), страница 16
Текст из файла (страница 16)
- наибольшее и наименьшее упругое давление на поверхности соединения после сборки р MIN (MAX) = N MIN (MAX) /[d·(CA/EA+CB/ЕB)],
где CA и CB – коэффициенты, CA= (DA2+d2) / (DA2-d2)+μA и
CB= (d2+dВ2) / (d2-dВ2)-μB ;
EA , ЕB и μА , μB – модули упругости и коэффициенты Пуассона материалов деталей (табл. 15.1);
Проверить: - условие несдвигаемости соединения при запасе сцепления nСЦ* ≥1,25 и соответ- ствующем коэффициенте fСЦ сцепления материалов деталей [при запрессовке для материалов “сталь - сталь (чугун)” принять fСЦ≥0,15, а для материалов “бронза – сталь (чугун)” fСЦ≥0,1; при темпера- турной сборке значения fСЦ повысить в ≈ 1,4 раза]: TСДВ≤ FТР·d/(2000·nСЦ) = π·d2·b·рMIN·fСЦ /(2000·nСЦ);
- условие прочности деталей из материала с пределом текучести σТА(В): pMAX ≥ σТА(В)/2·[1+Ω2А(В)],
где ΩА(В) – относительные диаметры деталей: ΩА= d/DA и ΩВ= dВ/d.
При недостаточных нагрузочной способности или прочности соединения либо изменить посад- ку, размеры, материалы или способ сборки соединения, либо применить иной тип соединения.
Пример 15п. Расчет соединения зубчатого венца с цилиндрическим колеом посадкой с натягом
Исходные данные: TСДВ =ТВ·КП=630·1,5= 945 Нм – момент сдвига; d=150 Н7 / u7 и b=40 мм – посадочный диаметр и длина соединения; RaВ=0,8 и RaА=1,25 - шероховатость посадочных поверхностей в мкм; d.В=125 мм и DА= 175 мм – расчетные диаметры центра колеса внутренний и венца наружный; материалы центра – сталь 20Л (σтА=320 МПа) и венца – сталь 40ХНМА (σтА=780 МПа); сборка соединения запрессовкой.
Ц
+0,239
+0,199
ель расчета – обоснование работоспособности соединения натягом согласно исходным данным.Устанавливаем для посадки ø150 Н7/u7 предельные отклонения венца ø150 и центра ø150 +0,040 ( ГОСТ 25346-89), что соответствует допускам ø150 венца и вала ТА=ТВ=0,04 мм и среднему натягу соединения NСР=0,199 мм.
Определяем: - допуск вероятностного натяга соединения TN=√ТА2+ТВ2 = √0,042+0,042 =0,057 мм;
- наибольший (наименьший) расчетный натяг N MAX (MIN) с учетом поправки на смятие шероховатостей ∆NRa (температур- ные деформации деталей не учитываем при малом тепловыделении в ЗЦП)
∆NRa=5,5·10-3·(RaА+RаВ)= 5,5·10-3·(0,8+1,25)=0,011 мм,
при этом NMIN=NСР–TN/2–∆NRat=0,199–0,057/2–11=0,159 мм и NMAX=NСР+TN/2–∆NRa=…=0,217 мм;
- упругое давление на поверхности соединения pMIN = Nmin / [D·(CВ/EВ + CА/EА)] и pMAX = pMIN· NMAX / NMIN ,
где EА (В) =2,1·105 Мпа, μ ВА (В) =0,3 - механические характеристики заданных материалов – ( табл. 12.6);
CВ и CА - коэффициенты, CВ = (d2+ d2В)/ (d2 - d2В) - μ В= (1502+1252)/(1502-1252) - 0,3= 5,2,
CА = (D2А + d2)/ (D2А - d2) + μА= (1752 + 1502)/(1752 - 1502) + 0,3=6,8;
при этом pMIN =0,159·2,1·105 / {150·[5,2+6,8]}= 18,6 Мпа и pMAX =18,6 21,4·0,217/ 0,159= 25,3 Мпа;
Проверяем: - условие несдвигаемости соединения при запасе nСЦ ≈1,25 и коэффициенте сцепления fСЦ=0,15
TСДВ ≤ TСЦ/nСЦ =π·d2·b·рMIN·fСЦ /(2000·nСЦ) =π·1502·40·18,6·0,15/ (2000·1,25) = 3155 Нм , что больше чем TСДВ =945 Нм;
- условие прочности центра (σТВ=320 МПа < σТА=780 Мпа): pMAX ≤σТD·(1+ dВ2/d2)/2=320·(1-1252/1502)/2=49 Мпа, что больше чем pMAX = 25,3 Мпа и, следовательно, рассмотренное соединение работоспособно.
.
* При циклическом изгибе принять nСЦ ≥ 3 из-за опасности коррозионно-механического изнашивания.
- 35 -
16. Состав и оформление курсового проекта
Курсовой проект содержит графическую и текстовую (представляется в пояснительной записке) части.
Пояснительная записка (ПЗ) (код ЗП) состоит из титульного листа, листа задания на про- ектирование (с.47, приложение 2), листа с содержанием ПЗ (пример 16п), основного текста (изложенного по разделам в порядке их упоминания в содержании ПЗ и включающих описания и обоснования технических решений, сопровождаемые расчетами), списка использованной литера- туры и приложений (спецификаций …).
Графическая часть проекта содержит чертеж общего вида привода (в уменьшенном масштабе), сборочный чертеж редуктора (в М 1:1) и рабочие чертежи деталей (по указанию консультанта; в М 1:1). Оформление чертежей выполнять по нормам ЕСКД, - см. [1] и рис. 17.1 … 17.7.
Сборочный чертеж (код СБ) редуктора (рис. 17.1; 17.3; 17.4) разрабатывается на основе его эскизного проекта, уточненного проверочными расчетами. Чертежи СБ должны содержать: изображение (необходимое число проекций, сечений...), размеры (габаритные, монтажные, присоедини-тельные, посадочные), выноски с номерами позиций деталей, техническую характеристику и техни- ческие требования (к сборке, отладке, внешнему виду …), которые приводить на первом листе черте- жей над основной надписью. Форму основной надписи на первом и следующих листах чертежа - см. [1]. Чертежи СБ сопровождать спецификацией (форму см. [1]), поясняющей состав изделия (разделы спецификаций, их содержание и последовательность понятны из примеров (табл. 17.1…17.5).
Рабочие чертежи изделий должны содержать информацию, необходимую для их изготовления и контроля: о материале и (Х)ТО, о форме и размерах с предельными отклонениями, о шероховатости поверхностей деталей… . Характеристики зацеплений приводить в таблице, прочие - в технических требованиях - см. рис. 17.6 и 17.7.
Чертеж общего вида (код ВО) привода должен раскрывать его состав: двигатель, муфты, редук- тор (согласно их размеров), раму или плиту (проектировать из удобства монтажа и крепления к фун- даменту) и детали их соединений. Сварную раму конструировать из минимального числа прокатных профилей, размер полок которых обеспечивает размещение фундаментных болтов DБФ1,2dБФредуктора. Чертёж ВО должен содержать размеры и выноски с № позиций изделий, техническую характеристи- ку и технические требования (рис.17.5 и 17.8). Разработать спецификацию ВО привода – см. табл. 17.2 и 17.5. Спецификации привести в приложении к пояснительной записке.
Каждому изделию и его конструкторской документации присваивать соответствующее обозначение, которое должно состоять из следующих 4-х частей, разделенных точками:
ХХ…Х . Х Х . ХХХ . ХХ | |||||||
Аббревиатура изделия |
Код документа | ВО - вид общий, СБ - чертеж сборочный, ЗП - записка пояснительная, …… Отсутствует на рабочих чертежах и спецификациях. | |||||
Например: ПРЧ – привод с редуктором червячным | |||||||
№ основной сборочной единицы | |||||||
№ сборочной единицы в составе основной СБ | № детали |
Пример 16п. Содержание [пояснительной записки по варианту задания (стр. 4) для схемы №2].
Техническое задание 4 1. Энергосиловой и кинематический расчет привода 5 2. Расчет косозубой цилиндрической передачи редуктора … 2.1. Проектный расчет передачи 2.2 Проверочный расчет передачи на контактную выносливость 2.2 Проверочный расчет передачи на изгибную выносливость 3. Выбор муфт и проектное обоснование диаметров валов и подшипников редуктора 4. Обоснование некоторых конструктивных решений и размеров редуктора 5. Проверочные расчеты валов редуктора на прочность 6. Подбор подшипников 7. Расчет шпоночных соединений Список литературы Приложение А. Спецификация изделия «Привод с редуктором цилиндрическим» Приложение Б. Спецификация изделия «Редуктор цилиндрический» |
- 36 –
17. Примеры конструкций приводов и их элементов
Рис.17.1
- 37 -
Таблица 17.1.
Фор. | Зона | Поз. | Обозначение | Наименование | Кол. | Прим. | |||||||
Документация | |||||||||||||
ПРЦ.20.000.СБ | Чертеж сборочный | ||||||||||||
Детали | |||||||||||||
1 | ПРЦ.20.001 | Корпус | 1 | ||||||||||
2 | ПРЦ.20.002 | Крышка КОРПУСА | 1 | ||||||||||
3 | ПРЦ.20.003 | КОЛЕСО ЗУБЧАТОЕ | 1 | ||||||||||
4 | ПРЦ.20.004 | ВАЛ | 1 | ||||||||||
5 | ПРЦ.20.005 | КОЛЬЦО | 1 | ||||||||||
6 | ПРЦ.20.006 | КРЫШКА ГЛУХАЯ | 1 | ||||||||||
7 | ПРЦ.20.007 | ПРОКЛАДКА | 1 | ||||||||||
8 | ПРЦ.20.008 | КРЫШКА | 1 | ||||||||||
9 | ПРЦ.20.009 | ШАЙБА | 1 | ||||||||||
10 | ПРЦ.20.010 | ВАЛ-ШЕСТЕРНЯ | 1 | ||||||||||
11 | ПРЦ.20.011 | ШАЙБА МАСЛООТРАЖАЮЩАЯ | 1 | ||||||||||
12 | ПРЦ.20.012 | КРЫШКА ГЛУХАЯ | 1 | ||||||||||
13 | ПРЦ.20.013 | ПРОКЛАДКА | 1 | ||||||||||
14 | ПРЦ.20.014 | КРЫШКА | 1 | ||||||||||
15 | ПРЦ.20.015 | Кольцо | 1 | ||||||||||
16 | ПРЦ.20.016 | ПРОБКА-ОТДУШИНА | 1 | ||||||||||
17 | ПРЦ.20.017 | ПРОБКА | 1 | ||||||||||
18 | ПРЦ.20.018 | ЖЕЗЛ МАСЛОУКАЗАТЕЛЯ | 1 | ||||||||||
Стандартные изделия | |||||||||||||
21 | Болт М6*12.3.6 ГОСТ 7805-70 | 2 | |||||||||||
22 | Винт М6*16.6.6 ГОСТ 11738-84 | 24 | |||||||||||
23 | Винт М8*16.4.6 ГОСТ 11738-84 | 2 | |||||||||||
24 | Винт М10*40.6.6 ГОСТ 11738-84 | 8 | |||||||||||
26 | Шайба 6.65Г ГОСТ 6402-70 | 24 | |||||||||||
27 | Шайба 8.65Г ГОСТ 6402-70 | 2 | |||||||||||
28 | Шайба 10.65Г ГОСТ 6402-70 | 8 | |||||||||||
29 | ШТИФТ 6*22 ГОСТ 3129-70 | 2 | |||||||||||
31 | Пробка КГ 3/8” ГОСТ 12718-67 | 1 | |||||||||||
32 | Шпонка 10*8-22 ГОСТ 23360-78 | 1 | |||||||||||
33 | Шпонка 10*8-55 ГОСТ 23360-78 | 1 | |||||||||||
34 | Шпонка 10*8-70 ГОСТ 23360-78 | 1 | |||||||||||
36 | Подшипник 7207 ГОСТ 333-79 | 2 | |||||||||||
37 | Подшипник 7208 ГОСТ 333-79 | 2 | |||||||||||
38 | Манжета 35*50 -3 ГОСТ 8752-79 | 1 | |||||||||||
39 | Манжета 40*55 -3 ГОСТ 8752-79 | 1 | |||||||||||
МАТЕРИАЛЫ | |||||||||||||
42 | ПРОВОЛОКА Ф 0,8·70 ГОСТ 3882-74 | 1 | |||||||||||
ПРЦ.20.000 | |||||||||||||
Изм. | Лист | № док. | Подп. | Дата | |||||||||
Разраб. | Редуктор цилиндрический | Лит | Лист | Листов | |||||||||
Провер. | 1 | ||||||||||||
Т.конт. | МГУПИ каф. “Прикладная механика” | ||||||||||||
Н.конт. | |||||||||||||
Утв. |
38 -