D_L_Kurs_1 (538377), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Мау. В качестве критериев оптимальности примем: УЖИ длину Е и площадь 3 основания А редуктора (исходя из рационального использования пло- нп тк : ~ и 4йу ц1ади цеха), объем 1' редуктора (что соответ- 1'~ '~ ~ Г ствует его массе) и массу зубчатых колес М„. как показывает анализ, я70 ж ! каждый из критериев ии]ьг имеет минимум, который достигается при Рис. 17.1 вполне определенном распределении передаточных чисел между ступенями.
На рис. 17,1 приведены зависимости критериев Е. А, 1; М„от отношения и, 7'ит, полученные по результатам расчета двухступенчатого цилиндрического редуктора на сопротивление контактной усталости при следующих исходных данных: вращающий момент на выходном валу 7'2=420 !О Н мм, общее передаточное число редуктора ни*,—— 20, допускаемые контактные напряжения при расчете быстроходной и тихоходной ступеней [о]нв= [о]нт=600 Н/мм~. Из рис. 17.1 слелует, что минимальные значения критериев могут быть получены; площади основания (А ы) при ив7'ит=1 (ив г и =4,47); массы колес (М. ы) при иа/ит=1,55 (ив=5,56, ит=3,6); длины редуктора (Е ы) при ив7'ит — — 2,2 (ия — — 6,64, ит=3,02); объема редуктора (Рм,) при ив1'нт = 3,1 (ив = 7,88, ит = 2,54).
С увеличением общего передаточного числа и„, минимальные значения критериев А, М„, Е, Р' достигаются при ббльших значениях отношения и 7'ит, т, е, при больших передаточных числах быстроходной ступени ив и соответственно меньших значениях и [рис. 17.2). Более нагруженные зубчатые колеса тихоходной ступени могут иметь другую термообработку и ббльшие допускаемые напряжения [о]нт. С ростом напряжений [а]нт отношения ия/ит, соответствующие минимальным значениям критериев А, М„1., 1; смещаются в область меньших значений (рис. 17.3). Таким образом, оптимальное распределение передаточных чисел между ступенями двухступенчатого редуктора зависит как от общего передаточного числа ии...
так и от соотношения допускаемых контактных напряжений [о]нв и [а]нт. От передаточных чисел ступеней, в свою очередь, зависят размеры зубчатых колес, диаметр промежуточного вала, определяемый из расчета по передаваемому вращающему моменту. Поэтому следующей важной задачей является проверка возможности реализации варианта, выбранного по минимальному значению какого-либо критерия, путем 333 1гб тб Лбб б 1нт [о'~, Рис. 17.2 Рис. 17.3 Рис.
17.4 334 сопоставления получаемых расчетом результатов с принятыми конструктивными ограничениями. В качестве конструктивных ограничений рассматриваются (рис. 17.4): — условие размешения подшипников валов быстроходной ступени 1при необходимости с учетом расположения между ними болта соединения крышки и корпуса редуктора) — параметр гбпв; — условие размещения колеса быстроходной ступени —- параметр Л,; — условие размещения подшипников валов тихоходной ступени — параметр Лпт,' — условие изготовления неврезной шестерни. Последнее из перечисленных ограничений не является жестким. При исполнении программы пользователь информируется о получаемых размерах д, и Ап где И,— диаметр делительной окружности шее~ерин быстроходной ступени, А~ — диаметр быстроходного вала в месте расположения шестерни.
При его согласии может быть принято конструктивное исполнение с врезной шестерней. 5в,я Ф„4~ мм Допустимые величины па- и раметров устанавливаются пользователем, например: Лпв = =15 мм; Л,=10 мм; Лпт —— 15 мм 4~ (Л„=2з 77,) гО 46 На рис. 17.5 показан характер изменения числовых представлений конструктивных ограничений в зависимости от распределения передаточных чисел (отношения ив/ит). Из рис. 17.5 следует, что с уменьшением отношения ив/ит (с уменьшением передаточного Рис. 17.5 числа быстроходной ступени) проще удовлетворить конструктивные ограничения, связанные с размещением колеса быстроходной ступени (Л,), подшипников валов тихоходной ступени (Лп ), проще получить неврезное исполнение быстроходной шестерни (И,), но труднее выполнить условие размещения подшипников валов быстроходной ступени (Лпв), так как с уменьшением ив/ит величина Лпв уменьшается.
На параметры Лпв, Лпт, Л„Ы, значительное влияние оказывает величина допускаемых контактных напряжений. Эти параметры уменьпиются с увеличением [и (н — при высоких значениях ( п1н труднее удовлетворить конструктивным ограничениям. Общее передаточное число ир„сильно влияет на размер быстроходной шестерни (д, при й„=31,5 в 1,6 раза меньше, чем при и „= 12,5), слабо влияет на условие размещения подшипников и не оказывает влияния на условие размещения колеса быстроходной ступени. Работа по программе предусматривает поиск отношения ив7ит, соответствующего минимальному значению каждого из четырех выделенных критериев (7.,„, А,„, Р'„ы, М, „,), с последующей проверкой удовлетворения конструктивйых ограничений. Если для рассматриваемого критерия не обнаружено противоречия ни одному из ограничений, то конструктивная схема с минимальным значением критерия вычерчивается на графопостроителе, а на печать выводятся дополнительные сведения (ив, ит, размеры и масса колес и др.).
Если же не удовлетворяется любое из наложенных ограничений, то в этом случае выбирается конструктивная схема не с минимальным значением критерия, а с наименьшим возможным по условию выполнения лимитирующего (одного или нескольких) ограничения. Масштаб изображения компоновочной схемы на графопостроителе задается пользователем. На рис. !7.6 приведены в качестве примера компоновочные схемы для следующих ч ~~Б йг 335 исходных данных; вращающий момент на выходном валу Тг =420 Н м, явь=600 Н1мм~, унт=600 Н/мм~, и, =20, чг„, ='чг,г =О 315.
Йомера схем на рис. !7.6 соответствуют; г — 2.,„ (ив = 6,2, и = 3,2); 2 — А „ы(ив = 4,2, и = 4,7); 3--- (г,„ (ив = 7,3, ит = 2,7); 4 — М„ ы(ив = 5,4, ит = 3,7). Е 3. КОНСТРУИРОВАНИЕ ВАЛОВ В РЕЖИМЕ ДИАЛОГА При разработке конструкции вала должны быть решены следующие вопросы: — выбор способа передачи вращающего момента с детали, установленной на валу, на вал или с вала на деталь (соединения с натягом, шпоночное, шлицевое и др.); — — обеспечение осевой фиксации деталей на валу н самого вала в опорах (соединения с натягом, резьбовое, упор в торец буртика, крепление пружинным стопорным упорным кольцом и др.); — регулирование (при необходимости) осевого положения деталей на валу (резьбовое соединение, дистанционные кольца и др.); — выполнение вала (при необходимости) за одно целое с зубчатыми цилиндрическими или коническими шестернями, с червяком; — введение канавок для выхода шлифовального круга или резьбонарезного инструмента, участков сбега резьбы, выхода концевых, червячных или фасонных фрез.
Результат конструирования--разработка комплекта документации (эскизный или рабочий чертеж вала). В соответствии с решаемыми при проектировании вопросами требуется расчленение образа вала на ряд составных частей (участков) с возможностью их раздельного проектирования, с необходимой типизацией и унификацией проектных решений. Процесс проектирования делится на этапы. Этап заканчивается созданием описаний, относящихся к одному участку вала.
При выполнении программы решаются задачи синтеза и анализа описаний. При решении задач синтеза определяются состав и последовательность участков, способ связи между отдельными участками при выполнении тех или иных условий. Например, резьбовой или шлицевой участки, находящиеся в средней части вала, не могут иметь внутренние диаметры меньшие по величине, чем диаметры двух соседних участков. При решении задач анализа оцениваются результаты конструирования (например, приемлемость получаемой длины шлицевого участка с учетом выхода инструмента или допустимость конструктивного исполнения, получаемого в соответствии с конкретными исходными данными). 333 Программа ориентирована на использование диалогового режима проектирования.
Участие пользователя проявляется в оценке результатов, выборе продолжений и корректировке хода проектирования. Программа позволяет конструировать прямые валы (в отличие от коленчатых или гибких валов с изменяемой формой геометрической оси) постоянного диаметра или ступенчатые, валы с фланцами. Конструирование ведется с использованием типовых участков в любой их последовательности. При исполнении программы определяются координаты характерных точек участков, которые фиксируются в массивах графических данных, по которым, в свою очередь, формируется чертеж на экране графического дисплея или на графопостроителе (по выбору пользователя).
Программа использует большой объем справочных данных из соответствующих стандартов: размеры метрических резьб с крупным и мелким шагами, шпицев и червячных фрез для их нарезания, шпоночных пазов, канавок под стопорные плоские пружинные кольца, канавок для выхода шлифовального круга или резьбонарезного инструмента. Конструирование вала ведется по участкам слева направо.
Разрабатываемая конструкция составляется из этих участков. Сами участки могут быть простыми или сложными. Внешний контур простого участка представляет собой в изображении одну фигуру (прямоугольник — цилиндрический участок, трапеция--конический участок). Сложный участок состоит из нескольких простых, объединенных общим геометрическим признаком (например, выходом фрезы при нарезании шлицев или канавкой под язычок стопорной шайбы).
Выбор участка осуществляется в соответствии с текстом, выведенным на экран алфавитно-цифрового дисплея: «УКАЖИТЕ ФОРМУ УЧАСТКА, НАБРАВ НА КЛАВИАТУРЕ НОМЕР СТРОКИ ИЗ СЛЕДУЮЩЕГО ПЕРЕЧНЯ: 1. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ ГЛАДКИЙ ИЛИ СО ШПОНОЧНЫМ ПАЗОМ. 2. КОНИЧЕСКИЙ ГЛАДКИЙ ИЛИ СО ШПОНОЧНЫМ ПАЗОМ. 3. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ С КАНАВКОЙ ПОД ПРУЖИННОЕ КОЛЬЦО.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
