123843 (689651), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

Последовательность расчета, выполняемая по унифицированным формулам программы "Вал", следующая:

Определение действующих в зацеплении сил:

Определение проекций сил на оси X и Y:

Определение опорных реакций в плоскостях:

Х - горизонтальная, Y - вертикальная, соответственно в опоре 1 и 2.

Силы, направленные на вал, при принятом расположении осей координат имеют знак "плюс", а от вала "минус". Для реакций правило знаков противоположно.

Определение изгибающих моментов:

Суммарные изгибающие моменты:

Приведенный момент в каждом сечении:

Определение диаметра вала в каждом из сечений:

где - допускаемое напряжение на изгиб, мПа.

3.4 Определение исходных данных для расчета валов

Принимаю Сталь 45, нормализованную, в качестве материала валов. Допускаемое напряжение на изгиб определяется по [7].

=90 мПа;

- из расчетов.

Начальные диаметры колес берутся из расчетов, для отсутствующих валов Д=10000000 мм, при этом и близки к нулю.

Расстояния (см).

Углы действия сил и в радианах.

Таблица 6. Исходные данные для расчета диаметров валов

Вал				g
1		2606		65.6		90		6		59.6		0		0		107		0
2		4630		65,6		90		11,1		61,85		0		0		10,5		54,35
3		9020		65,6		90		21,3		54,35		0		0		11,15		27,8
4		17320		65,6		90		8,4		46,64		0,862		0,71		23,1		27,8
5		65160		65,6		90		33,6		46,64		0,862		0,71		107		0
Вал
1	0		1,57		107		0		0		1,57		107		0		0		1,57
2	0		0		107		0		0		1,57		107		0		0		1,57
3	0		0		107		0		0		1,57		107		0		0		1,57
4	0		0		107		0		0		1,57		107		0		0		1,57
5	0		1.57		15		71,35		0		0		107		0		0		1,57

3.5 Расчёт диаметров валов на ЭВМ по программе "Вал"

Далее производится численный расчёт диаметров валов на ЭВМ по программе "Вал".

Результаты расчета приведены в приложении 2.

По результатам расчета принимаю диаметры валов: 25, 30, 60 и 75 мм соответственно на 2,3,4,5 валах.

4. Выбор подшипников качения

Расчет подшипников производим по динамической грузоподъемности С:

где L - число миллионов оборотов за расчетный срок службы подшипника;

Р - расчетная нагрузка подшипника качения, Н;

- коэффициент (для шарикоподшипников )

Расчетный срок службы подшипника, час:

где n - частота вращения вала, об/мин;

L=18000 час - общая продолжительность работы;

где V=1 - при вращении внутреннего кольца подшипника;

- для фрезерных станков;

- безразмерный температурный коэффициент;

- радиальная нагрузка;

где и - наибольшая по величине опорная реакция, определяемая при расчете вала по программе "Вал".

Окончательный выбор подшипников качения производится в соответствии с ГОСТАми.

5. Выбор шпоночных и шлицевых соединений

5.1 Выбор шпоночного соединения

Для крепления колеса позиции 19 выбираем шпоночное соединение согласно [7].

Материал шпонки сталь 45: с σ_В =590 МПа.

По диаметру вала d = 35 мм выбираем (приложение 1) [7] 28с. обыкновенную призматическую шпонку 10х8х25, t₁ = 5 мм.

Рабочая длина шпонки:

l_P = l - 0,5 ∙ b = 25 - 0,5 ∙ 10 = 20 мм.

Номинальное давление на поверхности контакта боковой грани шпонки и паза ступицы колеса:

σ= МПа

Допускаемое давление в неподвижном соединении со стандартной шпонкой при переходной посадке стальной ступицы на стальной вал из табл.2.1 [7] 6с.

[σ] _СМ = 150 МПа, [σ] _ИЗН = 100 МПа.

Условие прочности на смятие шпоночного соединения:

σ_МАХ = σ ∙ К_ПЕР = 91,7 ∙ 1,5 = 128,38 МПа < 150 МПа,

условие выполняется.

Условие износостойкости шпоночного соединения:

σ = 91,7 МПа ≤ 100 МПа,

условие выполняется.

Выбор для оставшихся шпоночных соединений выбираем согласно [7], приложение 1.

5.2 Выбор шлицевых соединений

Выбор шлицевого соединения ведем для второго вала согласно [7]

Требуемый статический момент S_A единицы длины рабочих поверхностей шлицевого соединения относительно оси вала определяют по условию износостойкости:

S_A

где Т=463 Нм - наибольший длительно действующий вращающий момент, l_P=112,5 мм - рабочая длина соединения, [σ] =22 МПа - допускаемое давление при проектном расчете неподвижных соединений.

S_A

Выбираю размеры шлицевого соединения [7, приложение 3] с ближайшим большим значением S_A= 191 мм³/мм, ГОСТ 1139-80, прямобочное шлицевое соединение: d = 28 мм, с=0,4 мм, S_A= 191 мм³/мм.

d-10x28 x35 x4

5.2.1 Расчет на смятие прямобочного шлицевого соединения

Предел текучести материала детали соединения с меньшей твердостью σ_Т=750 МПа. Коэффициент запаса прочности [s] = 1,4 при высокой твердости рабочих поверхностей зубьев обеих деталей.

Коэффициент концентрации давления в связи с погрешностями изготовления К_П = 1,45 при высокой твердости рабочих поверхностей зубьев с допуском на размер В по 9 квалитету без учета приработки.

Окружная сила в зубчатом зацеплении

Радиальная сила в зубчатом зацеплении

F_r = F_t tg α_w = 7528 · tg 20^o = 2740 Н

Поперечная сила

F =

Значение параметра ψ

Опрокидывающий момент

М = F · e =8011 · 9 = 72099 H·мм

Коэффициент концентрации нагрузки от действия опрокидывающего момента К_М = 1,18 при значениях параметров [7, табл.3.4]

Допускаемое давление смятия

[σ] _CM =

Условие прочности на смятие σ_MAX = σ К_ПЕР = 31,8 · 2,85 = 90,6 [σ] _CM = 110,5 МПа выполняется. Для остальных валов выбираем прямобочные шлицевые соединения по ГОСТ 1139-80 согласно [7, приложение 3]

6. Описание спроектированной конструкции привода станка

Привод коробки скоростей осуществляется от электродвигателя с n=1480 об/мин. Вращение от него через упругую муфту передается на первый вал. Через восемнадцатиступенчатую коробку скоростей движение передается на шпиндель.

Наличие передвижных колес позволяет передавать большую мощность и крутящие моменты при минимальных радиальных размерах.

Список используемой литературы

1. Киреев Г.И. Проектирование коробок скоростей металлорежущих станков: Методические указания для студентов специальности 1201. - Ульяновск: УлПИ, 1993. - 40с

2. Расчет приводов подач металлорежущих станков: Методические указания по дипломному проектированию для студентов специальности 1201 / Составители: А.В. Шестернинов, Г.М. Горшков, М.Ю. Филиппов. - Ульяновск: УлПИ, 1992. - 48с.

3. Пуш В.Э. Конструирование металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1977. - 380 стр.

4. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя М.: Машиностроение, 1982. - 584 стр.

5. Металлорежущие станки и автоматы: Учебник для машиностроительных вузов / Под ред. А.С. Проникова М.: Машиностроение, 1981. - 483 стр.

6. Детали и механизмы металлорежущих станков: Т.2/Под ред.Д.Н. Решетова. - М.: Машиностроение, 1985. - 405 стр.

Приложения

Приложение 1

Modoul. BSV

A= 7.68 B= 1.30 C= 1.15

Характеристики

Список файлов курсовой работы