Диплом ПЗ (1229486), страница 8

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

Текст из файла (страница 8)

Нм.

Определим требуемую мощность приводного электродвигателя по формуле

, кВт (3.4)

где - угловая скорость вращения винта, с^-1;

- кпд привода: =0,8.

Угловую скорость определим по формуле

, с^-1,

где - частота вращения винта, об/мин: определим из следующих соображений. Техническая максимальная скорость выдвижения-втягивания штока должна составлять порядка V=0,5 м/мин=500 мм/мин, при шаге винта Р=6 мм частота вращения составит V/Р=500/6=83,33 об/мин, тогда

с^-1.

Требуемая мощность приводного электродвигателя

Анализ показывает, что поставленным критериям отвечает электродвигатель типа АИР112МА6 (основные параметры мотор-редуктора приведены в таблице 3.1). Скорость выдвижения-втягивания штока будем регулировать скоростью вращения выходного вала электродвигателя с помощью частотного преобразователя.

Таблица 3.1

Параметры мотор-редуктора

3.3. Расчет параметров зубчатого зацепления мотор-редуктора

Расчет параметров зубчатого зацепления мотор-редуктора согласно данным из таблицы 3.1 произведен в программе КOMPAS-SHAFT 2D и представлен в таблицах 3.2-3.3.

Таблица 3.2.

Геометрический расчет цилиндрической зубчатой передачи

внешнего зацепления

Окончание таблицы 3.2

3.4. Расчет шлицевого вала гайковерта

Исходные данные. Применяем прямобочное шлицевое соединение 623 28 по ГОСТ 1139-80, где

6 - количество зубьев шлицевого соединения;

23 - диаметр впадин шлицевого соединения, мм;

28 - наружный диаметр шлицевого соединения, мм.

Выбранное шлицевое соединение проверяем на смятие рабочих поверхностей зубьев шлицевого валика по формуле

, Н/мм² (3.5)

Таблица 3.3.

Расчет на прочность при действии максимальной нагрузки

цилиндрической зубчатой передачи внешнего зацепления

где - допускаемое напряжение смятия, Н/мм²: =60 Н/мм²;

0,75 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями;

z - число зубьев шлицевого соединения (z = 6);

- площадь смятия, мм²

, (3.6)

здесь d - диаметр окружности впадин (d = 23 мм);

D - наружный диаметр шлицевого вала (D = 28 мм);

r - радиус закручивания или фаска (г = 0,3 мм);

l - длина ступицы соединения вала шпинделя и шлицевого вала (l= 60 мм);

Р - окружное усилие, отнесенное к окружности среднего диаметра соединения

, Н (3.7)

где М - крутящий момент на выходном валу, Нмм: М =240000 Нмм;

d_cp - средний диаметр окружности соединения, мм

, мм . (3.8)

Тогда

мм

Окружное усилие, отнесенное к окружности среднего диаметра соединения, составляет

Н

Площадь смятия

мм².

Напряжение смятия

37 Н/мм² < 60 Н/мм²

Условие выполняется.

4. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

В данном разделе необходимо разработать технологический процесс изготовления выходного вала мотор-редуктора привода вращения винта стенда. Наибольшее распространение в строительном и дорожном машиностроении получили ступенчатые валы. Материалом для валов служит сталь 40 или 45, реже используют легированные стали. Валы из среднеуглеродистых сталей подвергают термической обработке до НВ 230-260.

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.

Обработка резанием является основным технологическим процессом при изготовлении деталей машин и механизмов. Её трудоёмкость в большинстве отраслей машиностроения значительно превышает суммарную трудоёмкость литейных, ковочных и штамповочных процессов.

Обработка металлов резанием имеет достаточно высокую производительность, отличается исключительной точностью, универсальностью и гибкостью. В этом заключается её преимущество перед другими методами формообразования, особенно в индивидуальном и мелкосерийном производствах, что характерно для ремонтных предприятий железнодорожного транспорта.

Расчёт режимов резания и выбор рационального являются ключевыми звеньями при разработке технологических процессов формирования заданных конфигураций деталей. От этого во многом зависит качество изделия, трудовые и денежные затраты на его изготовление. На режимы резания оказывают влияние многие факторы, которые следует учитывать при расчётах.

1. . Описание конструкции вала

Для изготовления вала используется термически обработанная (нормализация) среднеуглеродистая сталь 45 ГОСТ 1050-88. Химический состав стали 45 приведен в таблице 4.1, а механические свойства в таблице 4.2.

Таблица 4.1

Химический состав стали 45 (ГОСТ 1050-88)

С	Si	Mn	S	P	Ni	Cr
			Не более
0,400,50	0,170,37	0,500,80	0,045	0,045	0,30	0,30

Таблица 4.2

Механические свойства стали 45 (ГОСТ 1050-88)

Конструкция ступеней валов зависит от типа и размеров, устанавливаемых на них деталей и способов закрепления этих деталей в окружном и осевом направлениях.

Вал (рисунок 4.1) имеет концевой участок цилиндрической формы. На нём нарезаны эвольвентные шлицы, которые вызывают меньшую концентрацию напряжений по сравнению с прямобочными. Шлицевые соединения меньше снижают выносливость вала, чем шпоночное. Длина концевого участка складывается из длины участка для шлицов и длины участка для свободного выхода фрезы. На концевых участках вала убирается фаска (притупляются острые кромки). Переходный участок вала между двумя ступенями разных диаметров выполняется галтелью. Для повышения технологичности конструкции радиусы галтелей и размеры фасок на одном валу выполняются одинаковыми.

Рисунок 4.1. Схема вала

Диаметр ступени, расположенной рядом с концевым участком принят равным диаметру внутреннего кольца подшипника. Длина ступени зависит от осевых размеров деталей входящих в комплект подшипникового узла, расположенного со стороны выходного конца вала. Она должна быть достаточной, чтобы обеспечить упор в её торец элемента открытой передачи или муфты.

На следующую ступень насаживается зубчатое колесо, от диаметра, ступицы которого зависит диаметр ступени. Для обеспечения посадки колеса на вал служит шпоночное соединение, для осуществления которого вырезается шпоночный паз. Шпоночный паз, полученный обработкой дисковой фрезой, вызывает меньшую концентрацию напряжений, чем обработанный концевой фрезой.

В качестве следующей ступени вал снабжён буртиком для упора зубчатого колеса и подшипника, диаметр которого зависит от диаметра внутреннего кольца подшипника и ступицы колеса.

1. . Определение структуры технологического процесса

1. Определение структуры пооперационно

В качестве заготовки принимаем прокат - калиброванная круглая сталь (ГОСТ 7417-57). Диаметр проката D=40 мм. В этом случае нет необходимости в обработке внешней поверхности буртика вала. Первоначально производится обработка проката, состоящая из правки и резания на штучные заготовки. Точность правки предварительно обточенного проката составляет 0,05-0,2 мм/м. Правка и калибровка производится на правильно-калибровочных станках. Резка проката - на станках токарной группы. Точность резки 0,3-0,8 мм.

Характеристики

Список файлов ВКР