ПЗ (1225407), страница 10
Текст из файла (страница 10)
где Re − эквивалентная динамическая нагрузка, Н;
− угловая скорость соответствующего вала; т − показатель степени: т = 3 для шариковых подшипников.
, (3.11)
где Q − возмущающая сила дебаланса, Q=3420 Н.
.
Тогда
− для быстроходного вала
− для тихоходного вала
Подшипники пригодны.
Тогда
− для быстроходного вала
ч (3.12)
− для тихоходного вала
.
Окончательно принимаем подшипники сери 210 для быстроходного вала и 211 - для тихоходного.
3.9 Конструирование зубчатых колес
Основные параметры зубчатых колес (диаметр, ширина, модуль, число зубьев и пр.) определены при проектировании передач. Конструкция колес зависит главным образом от проектных размеров, материала, способа получения заготовки и масштаба производства.
В таблице 3.14 даны расчеты конструктивных элементов зубчатых колес при индивидуальном и мелкосерийном производстве.
Основные конструктивные элементы колеса обод, ступица и диск (рисунок 3.6).
Обод воспринимает нагрузку от зубьев и должен быть достаточно прочным и в то же время податливым, чтобы способствовать равномерному распределению нагрузки по длине зуба. Жесткость обода обеспечивает его толщина S.
Ступица служит для соединения колеса с валом и может быть расположена симметрично, несимметрично относительно обода или равна ширине обода (см. рисунки таблиц 3.14). Это определяется технологическими или конструктивными условиями. Длина ступицы должна быть оптимальной, чтобы обеспечить, с одной стороны, устойчивость колеса на валу в плоскости, перпендикулярной оси вала, а с другой − получение заготовок ковкой и нарезание шпоночных пазов методом протягивания.
Диск соединяет обод и ступицу. Его толщина С определяется в зависимости от способа изготовления колеса. Иногда в дисках колес выполняют отверстия, которые используют при транспортировке и обработке колес, а при больших размерах и для уменьшения массы. Диски больших литых колес усиливают ребрами или заменяют спицами.
Острые кромки на торцах ступицы и углах обода притупляю фасками f, размеры которых принимают по таблице 3.13.
Таблица 3.13 − Стандартные размеры фасок, мм
| Диаметр ступицы или обода | 20-30 | 30-40 | 40-50 | 50-80 | 80-120 | 120-150 | 150-250 | 250-500 |
| f | 1,0 | 1,2 | 1,6 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | 5,0 |
В проектируемых приводах колеса получаются относительно небольших диаметров и их изготовляют из крупного проката или поковок. Большие колеса открытых зубчатых передач изготовляют литьем или составными. Ступицу колес цилиндрических редукторов располагают симметрично относительно обода, а ступица колес открытых цилиндрических зубчатых передач может быть расположена симметрично и несимметрично относительно обода. Ступица колес закрытых и открытых передач комического зацепления выступает со стороны большего конуса.
В данном проекте, ввиду малого передаточного числа зубчатой передачи, целесообразно, в целях экономии материала, шестерню выполнить съемной.
Рисунок 3.6 - Конструкция цилиндрического зубчатого колеса
Таблица 3.14 − Конструкция цилиндрических зубчатых колес
| Элемент колеса | Параметр | Способ получения заготовки | Значение | |
| ковка; штамповка | колесо | шестерня | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Обод | Диаметр | dа (таблица 3.8) | 210 мм | 150 |
| Толщина |
| 8,02 | 8,22 | |
| Ширина |
| 50,4 | 54,4 | |
окончание таблицы 3.14
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Ступица | Диаметр внутренний |
| 63 мм | 60 мм |
| Диаметр внешний |
| 95 мм | 93 мм | |
| Толщина |
| 19 мм | 18 мм | |
| Длина |
| 75 мм | 72 мм | |
| Диск | Толщина |
| 14 | 13,6 мм |
| Радиусы закруглений и уклон |
| 6 мм 7 | 6 мм 7 |
3.10 Расчет пружин сжатия
Пружина применяется в качестве упругого элемента, воспринимающего все нагрузки, которые вибровозбудитель стремиться передать на брус бульдозера. Проще и дешевле всего изготавливать витые пружины из проволоки круглого сечения. Это единственный упругий элемент с малыми габаритными размерами и при этом с большой энергоёмкостью.
Витая пружина представляет собой пространственный брус, в поперечных сечениях которого возникают все внутренние силовые факторы. С учётом наработанных методик расчёта балок с различными нагружениями известен порядок величин действующих сил. С большой точностью можно сказать, что пружины амортизаторов чаще всего бывают с малым шагом и вследствие малого угла подъёма витка можно пренебречь влиянием изгибающего момента и нормальной силы. Поэтому для таких пружин растяжения или сжатия основными внутренними силовыми факторами являются крутящий момент Mк и сила Qк , работающая на срез и определяемые в поперечных сечениях касательных напряжений τ . Нагрузка на упругое устройство зависит от компоновки узла.
3.10.1 Геометрические параметры пружин
Наибольшее распространение получили пружины с витками круглого сечения. Основные параметры, характеризирующие работу пружины:
D – средний диаметр витка пружины;
d – диаметр прутка;
t – шаг витка;
n – количество рабочих витков;
Рисунок 3.7 - Основные параметры пружин
Расчет пружин для амортизации отвала бульдозера воспользуемся программой APM Winmachine 9.0, а результаты занесем в таблицу 3.15.
Таблица 3.15 - Результаты расчета винтовой пружины
| Параметр | Значение | Примечание |
| Диаметр проволоки, d мм | 12 | |
| Средний диаметр пружины, D мм | 70 | |
| Модуль сдвига, G МПа | 78500 | Для пружинной стали |
| Число рабочих витков, n | 10 | |
| Число поджатых витков, n2 | 2 | |
| Число зашлифованных витков, n3 | 1,5 | |
| Допускаемые касательные напряжения, τ МПа | 800 | Проволока по ГОСТ 2590-2006, HRC 44-52 (неограниченная выносливость |
| Жесткость пружины, Н/мм | 59,3 | |
| Максимальная сила сжатия, F3 Н | 6211,3 | |
| Ход пружины, s3 мм | 104,7 | |
| Шаг пружины, t мм | 22,5 | |
| Высота пружины в сжатом состоянии, Н3 мм | 138 | |
| Высота пружины в свободном состоянии, Н0 мм | 242,7 |
4 Технология изготовления детали
Проектирование технологических процессов является составной частью единой системы технологической подготовки производства. Эта система установлена на базе государственных стандартов с целью организации и управления технологической подготовкой производства на основе новейших достижений науки и техники. Проектирование технологических процессов состоит из следующих этапов: анализа исходных данных, технологического контроля детали, выбора заготовки, баз, установление маршрута обработки отдельных поверхностей, проектирования технологического маршрута изготовления детали с выбором типа оборудования, расчёта припусков, построения операций, расчётов режимов обработки, технического нормирования операций, оформления технологической документации.
(таблица 3.8)
12,6 мм















