Реферат: Коробка скоростей малого токарного станка
--PAGE_BREAK--РАЗРАБОТКА КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРИВОДАОпределение числа степеней скорости: <img width=«61» height=«45» src=«ref-1_1985844262-206.coolpic» v:shapes="_x0000_i1093">. Исходя из данных полученных в разделе “ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНКА” имею сл. значение для R:
<img width=«67» height=«41» src=«ref-1_1985844468-228.coolpic» v:shapes="_x0000_i1094">=144.45
Исходя из предложенных характеристик станка величину <img width=«15» height=«17» src=«ref-1_1985844696-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1095"> принимаю равной 1.26 (как для малых станков). В результате, получаю сл. значение для Z
<img width=«76» height=«44» src=«ref-1_1985844790-252.coolpic» v:shapes="_x0000_i1096">=<img width=«84» height=«41» src=«ref-1_1985845042-259.coolpic» v:shapes="_x0000_i1097">
На основе данных расчетов Z=3(1)
×
3(3)
×
2(9-2) = 16получаю сл. структуру привода:
<img width=«282» height=«293» src=«ref-1_1985845301-3737.coolpic» v:shapes="_x0000_s1028 _x0000_s1029 _x0000_s1030 _x0000_s1031 _x0000_s1032 _x0000_s1033 _x0000_s1034 _x0000_s1035 _x0000_s1036 _x0000_s1037 _x0000_s1038 _x0000_s1039 _x0000_s1040 _x0000_s1041 _x0000_s1042 _x0000_s1044 _x0000_s1045 _x0000_s1046 _x0000_s1047 _x0000_s1049 _x0000_s1051 _x0000_s1052 _x0000_s1053 _x0000_s1054 _x0000_s1055 _x0000_s1056 _x0000_s1057 _x0000_s1058 _x0000_s1059 _x0000_s1060 _x0000_s1061 _x0000_s1062 _x0000_s1063 _x0000_s1064 _x0000_s1065 _x0000_s1066 _x0000_s1067 _x0000_s1068 _x0000_s1069 _x0000_s1070 _x0000_s1071 _x0000_s1072 _x0000_s1073 _x0000_s1074 _x0000_s1075 _x0000_s1076 _x0000_s1077 _x0000_s1078 _x0000_s1079 _x0000_s1080">
I II III IV
Рис.1.
Перед построением графика частот выбираю соответствующий расчетам эл. двигатель принимаю (исходя из [2, c.563] ): трехфазный асинхронный короткозамкнутый двигатель серии 4А 4А160S4У3 с мощностью 15кВт и частотой вращения 1500 об./мин)
График же частот будет выглядеть как:
<img width=«285» height=«298» src=«ref-1_1985849038-4246.coolpic» v:shapes="_x0000_s1081 _x0000_s1082 _x0000_s1083 _x0000_s1084 _x0000_s1085 _x0000_s1086 _x0000_s1087 _x0000_s1088 _x0000_s1089 _x0000_s1090 _x0000_s1091 _x0000_s1092 _x0000_s1093 _x0000_s1094 _x0000_s1095 _x0000_s1097 _x0000_s1098 _x0000_s1099 _x0000_s1100 _x0000_s1101 _x0000_s1102 _x0000_s1103 _x0000_s1150 _x0000_s1151 _x0000_s1152 _x0000_s1153 _x0000_s1154 _x0000_s1155 _x0000_s1156 _x0000_s1157 _x0000_s1158 _x0000_s1159 _x0000_s1160 _x0000_s1161 _x0000_s1162 _x0000_s1163 _x0000_s1164 _x0000_s1175 _x0000_s1176 _x0000_s1177 _x0000_s1178 _x0000_s1179 _x0000_s1180 _x0000_s1181 _x0000_s1182 _x0000_s1183 _x0000_s1184 _x0000_s1185 _x0000_s1186 _x0000_s1187 _x0000_s1188 _x0000_s1189 _x0000_s1190 _x0000_s1191 _x0000_s1192 _x0000_s1193 _x0000_s1194 _x0000_s1195 _x0000_s1196 _x0000_s1197 _x0000_s1198 _x0000_s1204 _x0000_s1206 _x0000_s1208 _x0000_s1210 _x0000_s1212 _x0000_s1214 _x0000_s1216 _x0000_s1218 _x0000_s1220 _x0000_s1237">
I II III IV
Рис.2.
Передаточные отношения на данном графике составят сл.:
<img width=«13» height=«21» src=«ref-1_1985853284-93.coolpic» v:shapes="_x0000_i1098"> =1.26
<img width=«104» height=«24» src=«ref-1_1985853377-217.coolpic» v:shapes="_x0000_i1099">=0,63<img width=«103» height=«24» src=«ref-1_1985853594-213.coolpic» v:shapes="_x0000_i1100">=0.8 <img width=«105» height=«24» src=«ref-1_1985853807-217.coolpic» v:shapes="_x0000_i1101">=0,63
<img width=«93» height=«24» src=«ref-1_1985854024-210.coolpic» v:shapes="_x0000_i1102">=1 <img width=«105» height=«24» src=«ref-1_1985854234-219.coolpic» v:shapes="_x0000_i1103">=0,4
<img width=«91» height=«24» src=«ref-1_1985854453-208.coolpic» v:shapes="_x0000_i1104">=1.26 <img width=«95» height=«24» src=«ref-1_1985854661-211.coolpic» v:shapes="_x0000_i1105">=1,6
<img width=«95» height=«24» src=«ref-1_1985854872-211.coolpic» v:shapes="_x0000_i1106">=1,6 <img width=«104» height=«24» src=«ref-1_1985855083-219.coolpic» v:shapes="_x0000_i1107">=0,5
<img width=«21» height=«98» src=«ref-1_1985855302-208.coolpic» v:shapes="_x0000_s1199"><img width=«22» height=«98» src=«ref-1_1985855510-208.coolpic» v:shapes="_x0000_s1105"> <img width=«32» height=«24» src=«ref-1_1985855718-122.coolpic» v:shapes="_x0000_i1108">
<img width=«21» height=«60» src=«ref-1_1985855840-169.coolpic» v:shapes="_x0000_s1106"><img width=«21» height=«60» src=«ref-1_1985856009-169.coolpic» v:shapes="_x0000_s1107"> <img width=«32» height=«24» src=«ref-1_1985856178-121.coolpic» v:shapes="_x0000_i1109"> <img width=«32» height=«24» src=«ref-1_1985856299-121.coolpic» v:shapes="_x0000_i1110">
<img width=«21» height=«2» src=«ref-1_1985856420-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1141"><img width=«81» height=«4» src=«ref-1_1985856495-82.coolpic» v:shapes="_x0000_s1122"><img width=«244» height=«4» src=«ref-1_1985856577-96.coolpic» v:shapes="_x0000_s1121"><img width=«21» height=«2» src=«ref-1_1985856673-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1144"><img width=«79» height=«3» src=«ref-1_1985856748-78.coolpic» v:shapes="_x0000_s1124"> <img width=«32» height=«24» src=«ref-1_1985856826-121.coolpic» v:shapes="_x0000_i1111"><img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1985856947-121.coolpic» v:shapes="_x0000_i1112"><img width=«32» height=«24» src=«ref-1_1985857068-122.coolpic» v:shapes="_x0000_i1113"> <img width=«35» height=«24» src=«ref-1_1985857190-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1114">
<img width=«21» height=«113» src=«ref-1_1985857314-228.coolpic» v:shapes="_x0000_s1165"><img width=«23» height=«116» src=«ref-1_1985857542-232.coolpic» v:shapes="_x0000_s1112"><img width=«21» height=«2» src=«ref-1_1985856420-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1222"><img width=«21» height=«2» src=«ref-1_1985857849-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1140"><img width=«21» height=«98» src=«ref-1_1985857924-208.coolpic» v:shapes="_x0000_s1113">
<img width=«21» height=«55» src=«ref-1_1985858132-171.coolpic» v:shapes="_x0000_s1166"><img width=«22» height=«83» src=«ref-1_1985858303-192.coolpic» v:shapes="_x0000_s1108"><img width=«21» height=«79» src=«ref-1_1985858495-190.coolpic» v:shapes="_x0000_s1111"><img width=«21» height=«79» src=«ref-1_1985858685-190.coolpic» v:shapes="_x0000_s1110"> <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1985858875-122.coolpic» v:shapes="_x0000_i1115"> <img width=«32» height=«24» src=«ref-1_1985858997-122.coolpic» v:shapes="_x0000_i1116">
<img width=«21» height=«223» src=«ref-1_1985859119-339.coolpic» v:shapes="_x0000_s1200"> <img width=«63» height=«41» src=«ref-1_1985859458-239.coolpic» v:shapes="_x0000_s1109 _x0000_s1117 _x0000_s1118"> <img width=«78» height=«2» src=«ref-1_1985859697-78.coolpic» v:shapes="_x0000_s1128"> <img width=«21» height=«2» src=«ref-1_1985857849-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1139"> <img width=«21» height=«2» src=«ref-1_1985857849-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1229"> <img width=«21» height=«2» src=«ref-1_1985857849-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1233"> <img width=«21» height=«2» src=«ref-1_1985860000-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s1143"> <img width=«42» height=«3» src=«ref-1_1985860079-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s1119"> <img width=«146» height=«5» src=«ref-1_1985860159-106.coolpic» v:shapes="_x0000_s1120"> <img width=«33» height=«3» src=«ref-1_1985860265-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s1168"> <img width=«42» height=«3» src=«ref-1_1985860344-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s1169"> <img width=«33» height=«3» src=«ref-1_1985860265-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s1116"> <img width=«52» height=«3» src=«ref-1_1985860503-81.coolpic» v:shapes="_x0000_s1167"> <img width=«21» height=«2» src=«ref-1_1985860584-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1142"> <img width=«21» height=«2» src=«ref-1_1985860584-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1138"> <img width=«21» height=«2» src=«ref-1_1985860584-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1231"> <img width=«21» height=«2» src=«ref-1_1985860584-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1235">
<img width=«2» height=«79» src=«ref-1_1985860884-81.coolpic» v:shapes="_x0000_s1172"><img width=«2» height=«79» src=«ref-1_1985860965-81.coolpic» v:shapes="_x0000_s1173"><img width=«22» height=«77» src=«ref-1_1985861046-186.coolpic» v:shapes="_x0000_s1027"> <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1985861232-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1117"> <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1985861356-125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1118"> <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1985861481-121.coolpic» v:shapes="_x0000_i1119">
<img width=«19» height=«59» src=«ref-1_1985861602-154.coolpic» v:shapes="_x0000_s1115"><img width=«21» height=«46» src=«ref-1_1985861756-154.coolpic» v:shapes="_x0000_s1130"><img width=«21» height=«59» src=«ref-1_1985861910-170.coolpic» v:shapes="_x0000_s1129"><img width=«23» height=«41» src=«ref-1_1985862080-151.coolpic» v:shapes="_x0000_s1114"><img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1985862231-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1120"> <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1985862355-123.coolpic» v:shapes="_x0000_i1121"> <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1985862478-123.coolpic» v:shapes="_x0000_i1122"> <img width=«32» height=«24» src=«ref-1_1985862601-121.coolpic» v:shapes="_x0000_i1123">
<img width=«21» height=«2» src=«ref-1_1985857849-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1146"><img width=«21» height=«2» src=«ref-1_1985857849-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1149"><img width=«60» height=«2» src=«ref-1_1985862872-77.coolpic» v:shapes="_x0000_s1132"><img width=«42» height=«3» src=«ref-1_1985860079-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s1174"><img width=«21» height=«4» src=«ref-1_1985863029-82.coolpic» v:shapes="_x0000_s1125"><img width=«23» height=«3» src=«ref-1_1985863111-77.coolpic» v:shapes="_x0000_s1127"><img width=«148» height=«4» src=«ref-1_1985863188-89.coolpic» v:shapes="_x0000_s1126"><img width=«158» height=«3» src=«ref-1_1985863277-90.coolpic» v:shapes="_x0000_s1123">
<img width=«21» height=«2» src=«ref-1_1985863367-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1145"> <img width=«21» height=«2» src=«ref-1_1985863367-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1137">
<img width=«21» height=«2» src=«ref-1_1985857849-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1227"><img width=«21» height=«2» src=«ref-1_1985857849-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1147"><img width=«12» height=«23» src=«ref-1_1985863667-116.coolpic» v:shapes="_x0000_s1136"><img width=«21» height=«21» src=«ref-1_1985863783-116.coolpic» v:shapes="_x0000_s1135"><img width=«21» height=«59» src=«ref-1_1985863899-175.coolpic» v:shapes="_x0000_s1170"><img width=«21» height=«59» src=«ref-1_1985861910-170.coolpic» v:shapes="_x0000_s1131"> <img width=«35» height=«24» src=«ref-1_1985864244-125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1124"> <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1985864369-123.coolpic» v:shapes="_x0000_i1125"> <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1985864492-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1126">
<img width=«398» height=«4» src=«ref-1_1985864616-104.coolpic» v:shapes="_x0000_s1133"> <img width=«69» height=«4» src=«ref-1_1985864720-92.coolpic» v:shapes="_x0000_s1134"> <img width=«42» height=«3» src=«ref-1_1985860344-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s1171"> <img width=«21» height=«60» src=«ref-1_1985864892-169.coolpic» v:shapes="_x0000_s1201"> <img width=«21» height=«2» src=«ref-1_1985860584-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1148"> <img width=«21» height=«2» src=«ref-1_1985860584-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1225">
<img width=«59» height=«60» src=«ref-1_1985865211-290.coolpic» v:shapes="_x0000_s1026">
<img width=«22» height=«2» src=«ref-1_1985865501-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1202"> Д
Рис.3.
<img width=«61» height=«48» src=«ref-1_1985865576-220.coolpic» v:shapes="_x0000_i1127"> <img width=«63» height=«48» src=«ref-1_1985865796-225.coolpic» v:shapes="_x0000_i1128"> <img width=«63» height=«48» src=«ref-1_1985866021-226.coolpic» v:shapes="_x0000_i1129"> <img width=«63» height=«48» src=«ref-1_1985866247-228.coolpic» v:shapes="_x0000_i1130">
<img width=«63» height=«48» src=«ref-1_1985866475-231.coolpic» v:shapes="_x0000_i1131"> <img width=«63» height=«48» src=«ref-1_1985866706-228.coolpic» v:shapes="_x0000_i1132"> <img width=«63» height=«48» src=«ref-1_1985866934-231.coolpic» v:shapes="_x0000_i1133">
<img width=«61» height=«48» src=«ref-1_1985867165-226.coolpic» v:shapes="_x0000_i1134"> <img width=«63» height=«48» src=«ref-1_1985867391-230.coolpic» v:shapes="_x0000_i1135">
В первой группе самое малое значение имеет <img width=«12» height=«21» src=«ref-1_1985867621-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1136">=0,63 — принимаю для данной пары количество зубьев на колесе равное 20, тогда на шестерне будет <img width=«33» height=«41» src=«ref-1_1985867709-168.coolpic» v:shapes="_x0000_i1137">= 32. Исходя из этого количество зубьев в группе составит <img width=«19» height=«21» src=«ref-1_1985867877-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1138"> = 52, тогда исходя из <img width=«143» height=«21» src=«ref-1_1985867980-273.coolpic» v:shapes="_x0000_i1139"> получаю следующие значения количества зубьев в парах для первой группы:
<img width=«99» height=«45» src=«ref-1_1985868253-274.coolpic» v:shapes="_x0000_i1140">= 52/(1+1/1)=26, <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1985862355-123.coolpic» v:shapes="_x0000_i1141">=26
<img width=«97» height=«45» src=«ref-1_1985868650-271.coolpic» v:shapes="_x0000_i1142">= 52/(1+1/1,25)=29, <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1985858875-122.coolpic» v:shapes="_x0000_i1143">=23
Для второй группы принимаю колесо с минимальным количеством зубьев z=20 в паре <img width=«63» height=«48» src=«ref-1_1985867391-230.coolpic» v:shapes="_x0000_i1144">. Принимаю <img width=«32» height=«24» src=«ref-1_1985857068-122.coolpic» v:shapes="_x0000_i1145">=20, тогда <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1985861356-125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1146">=20/0,4=50. В итоге для второй группы принимаю <img width=«21» height=«21» src=«ref-1_1985869520-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1147">=70, тогда
<img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1985856947-121.coolpic» v:shapes="_x0000_i1148">=70/(1+1/0,8)=31, <img width=«35» height=«24» src=«ref-1_1985864244-125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1149">=39
<img width=«32» height=«24» src=«ref-1_1985856826-121.coolpic» v:shapes="_x0000_i1150">=70/(1+1/1,6)=43, <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1985862478-123.coolpic» v:shapes="_x0000_i1151">=27
Для третьей группы принимаю колесо с минимальным количеством зубьев z=20 в
.<img width=«65» height=«48» src=«ref-1_1985870116-234.coolpic» v:shapes="_x0000_i1152">=0.5, <img width=«35» height=«24» src=«ref-1_1985870350-123.coolpic» v:shapes="_x0000_i1153">=20, тогда <img width=«36» height=«24» src=«ref-1_1985870473-125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1154">=20/0,5=40, <img width=«23» height=«21» src=«ref-1_1985870598-110.coolpic» v:shapes="_x0000_i1155">=60,
<img width=«65» height=«48» src=«ref-1_1985870708-230.coolpic» v:shapes="_x0000_i1156">=1,6, <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1985870938-122.coolpic» v:shapes="_x0000_i1157">= 60(1+1/1,6)=37, тогда <img width=«35» height=«24» src=«ref-1_1985871060-125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1158">=23
<img width=«65» height=«48» src=«ref-1_1985871185-232.coolpic» v:shapes="_x0000_i1159">=0.63, <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_1985871417-122.coolpic» v:shapes="_x0000_i1160">=60(1+1/0,63)=23, тогда, <img width=«35» height=«24» src=«ref-1_1985871539-126.coolpic» v:shapes="_x0000_i1161">=37
Исходя из получившейся схемы распределяю привод на 3 группы 1 группа — вся понижающая;
2 и 3 смешанные (есть как понижающие, так и повышающие передачи). Данные помещаю в таблицу 1.
Таблица 1.
№
I
II
III
<img width=«17» height=«21» src=«ref-1_1985871665-92.coolpic» v:shapes="_x0000_i1162">
52
70
60
№
11
12
13
21
22
23
31
32
41
<img width=«15» height=«21» src=«ref-1_1985871757-92.coolpic» v:shapes="_x0000_i1163">
20
26
29
43
31
20
37
20
23
<img width=«16» height=«21» src=«ref-1_1985871849-92.coolpic» v:shapes="_x0000_i1164">
32
26
23
27
39
50
23
40
37
РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ И ЖЕСТКОСТЬ ДЕТАЛЕЙ ПРИВОДА
Определение расчетных нагрузок.
Определение нагрузки в критическом звене произвожу по формуле
<img width=«76» height=«25» src=«ref-1_1985871941-207.coolpic» v:shapes="_x0000_i1165">,
где <img width=«16» height=«21» src=«ref-1_1985872148-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1166"> — расчетная частота вращения шпинделя;
<img width=«16» height=«21» src=«ref-1_1985872242-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1167"> — наименьшая частота вращения, принятая при кинематическом расчете;
<img width=«20» height=«21» src=«ref-1_1985872336-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1168"> — диапазон регулирования привода.
Исходя из разработки кинематической схемы принимаю в качестве рассчитываемой ветки сл.
<img width=«282» height=«292» src=«ref-1_1985872439-3732.coolpic» v:shapes="_x0000_s1205 _x0000_s1207 _x0000_s1209 _x0000_s1211 _x0000_s1213 _x0000_s1215 _x0000_s1217 _x0000_s1219 _x0000_s1221 _x0000_s1223 _x0000_s1224 _x0000_s1226 _x0000_s1228 _x0000_s1230 _x0000_s1232 _x0000_s1234 _x0000_s1236 _x0000_s1238 _x0000_s1239 _x0000_s1240 _x0000_s1241 _x0000_s1242 _x0000_s1243 _x0000_s1244 _x0000_s1245 _x0000_s1246 _x0000_s1247 _x0000_s1248 _x0000_s1249 _x0000_s1250 _x0000_s1251 _x0000_s1252 _x0000_s1253 _x0000_s1254 _x0000_s1255 _x0000_s1256 _x0000_s1257 _x0000_s1258 _x0000_s1259 _x0000_s1260 _x0000_s1261 _x0000_s1262 _x0000_s1263 _x0000_s1264 _x0000_s1265 _x0000_s1266 _x0000_s1267 _x0000_s1268 _x0000_s1269 _x0000_s1270 _x0000_s1271 _x0000_s1272 _x0000_s1273 _x0000_s1274 _x0000_s1275 _x0000_s1276 _x0000_s1277 _x0000_s1278 _x0000_s1279 _x0000_s1280 _x0000_s1281 _x0000_s1282">
I II III IV
Рис.4.
Данный выбор обусловлен расчетами сделанными в разделе “Обосновании технической характеристики токарного станка”
Исходя из этого получаю сл. значение для <img width=«20» height=«21» src=«ref-1_1985876171-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1169">:
<img width=«79» height=«27» src=«ref-1_1985876271-212.coolpic» v:shapes="_x0000_i1170">=160
Далее определяю наибольшие нагрузки — крутящие моменты на ведущих зубчатых колесах передач выбранной цепи. Для привода главного движения произвожу это по формуле:
<img width=«103» height=«41» src=«ref-1_1985876483-278.coolpic» v:shapes="_x0000_i1171"> кгм,
где N — мощность электродвигателя (кВт),
n — частота вращения вала об/мин,
h — к.п.д. совокупности передач от электродвигателя до рассчитываемого вала.
В результате получаю сл. значения моментов: при частоте мощности эл. двигателя N = 15 кВт
Таблица 2
№
n
h
Формула
Результат (кгм)
1
1250
0,95
<img width=«133» height=«41» src=«ref-1_1985876761-342.coolpic» v:shapes="_x0000_i1172">
11
2
1000
0,97
<img width=«168» height=«41» src=«ref-1_1985877103-403.coolpic» v:shapes="_x0000_i1173">
14
3
630
0,97
<img width=«167» height=«41» src=«ref-1_1985877506-410.coolpic» v:shapes="_x0000_i1174">
20
4
315
0,97
<img width=«165» height=«41» src=«ref-1_1985877916-407.coolpic» v:shapes="_x0000_i1175">
40
5
160
0.97
<img width=«165» height=«41» src=«ref-1_1985878323-407.coolpic» v:shapes="_x0000_i1176">
77
Проектный расчет передач
Выполняю ориентировочный (прикидочный) проектный расчет передачи, для того, чтобы найти предварительные значения величины модуля m и ширины зубчатого венца.
Исходные данные для проектного расчета
Крутящие моменты и величины числа зубьев принимаю исходя из пункта “Определение расчетных нагрузок”
В связи с использованием цилиндрических передач принимаю отношение ширины венца шестерни b к модулю m, Y = 6 и в качестве материала для зубчатых передач принимаю сталь 40Х с закалкой с нагревом ТНЧ (до выкружки) и s=140МПа [1, т.I ]
Выполнение проектного расчета
Ориентировочную величину определяю по формуле
<img width=«105» height=«49» src=«ref-1_1985878730-411.coolpic» v:shapes="_x0000_i1177">,
где k — коэффициент нагрузки, принимаемый в ориентировочном расчете равным 1.5. Y — коэффициент формы зуба. Принимаю Y = 0.1, тогда предварительные значения для модулей примут сл. вид :
Таблица 3
Параметр
Номер вала
1
2
3
4
<img width=«31» height=«21» src=«ref-1_1985879141-121.coolpic» v:shapes="_x0000_i1178">
190
290
290
290
М
140
200
400
770
k
1.5
1.5
1.5
1.5
<img width=«15» height=«21» src=«ref-1_1985871757-92.coolpic» v:shapes="_x0000_i1179">
20
20
20
23
y
8
8
8
8
m
4
3,5
4
5
Расчет передач на прочность Таблица 4.
№
Наименование
Обозначение
Размерность
Номер
передачи
1
2
3
4
1
Расчетный момент на валу ведущего колеса
M
Нм
140
200
400
770
2
Вид передачи
Цил.
косозубое
Цил.
косозубое
Цил.
косозубое
Цил.
косозубое
3
Угол наклона зуба
b
12,3
0
0
0
4
Модуль передачи
m
4
4
5
5
5
Число зубьев ведомого колеса
<img width=«15» height=«21» src=«ref-1_1985871757-92.coolpic» v:shapes="_x0000_i1180">
20
20
20
23
6
Число зубьев ведущего колеса
<img width=«16» height=«21» src=«ref-1_1985871849-92.coolpic» v:shapes="_x0000_i1181">
32
50
40
37
7
Ширина зубчатого венца ведомого колеса
<img width=«15» height=«21» src=«ref-1_1985879538-97.coolpic» v:shapes="_x0000_i1182">
25
25
30
30
8
Ширина зубчатого венца ведущего колеса
<img width=«16» height=«21» src=«ref-1_1985879635-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1183">
25
25
30
30
9
Конструкция (признак переключения)
переключаемая
переключаемая
переключаемая
не переключаемая
10
Расположение зубчатого колеса на валу
вблизи опоры
симметрично
вблизи опоры
симметрично
11
Расчетная величина вращения ведущего колеса
<img width=«20» height=«21» src=«ref-1_1985876171-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1184">
об/мин
1250
1000
630
160
12
Наибольшая частота вращения ведущего колеса
<img width=«29» height=«21» src=«ref-1_1985879835-112.coolpic» v:shapes="_x0000_i1185">
об/мин
1250
1000
630
160
13
Время работы передачи с нагрузкой
Т
15000
15000
15000
15000
14
Коэффициент коррекции ведущего колеса
<img width=«15» height=«21» src=«ref-1_1985879947-92.coolpic» v:shapes="_x0000_i1186">
0
0
0
0
15
Коэффициент коррекции ведомого колеса
<img width=«16» height=«21» src=«ref-1_1985880039-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1187">
0
0
0
0
16
Признак связи колеса с шестерней
не паразит.
не паразит.
не паразит.
не паразит.
17
Режим нагрузки передачи
средне-тяжел.
Средне-тяжел.
Средне-тяжел.
Средне-тяжел.
18
Характер процесса резания
равномерная
равномерная
равномерная
равномерная
19
Вид механической обработки зубьев
шлифованная
шлифованная
шлифованная
шлифованная
20
Материал ведущего колеса
40Х, ТВЧ с охв.вп.
12ХН3А цемент. и закал.
12ХН3А цемент. и закал
12ХН3А цемент. и закал.
21
Материал ведомого колеса
20Х, цемент.
20Х, цемент.
20Х, цемент.
20Х, цемент.
продолжение
--PAGE_BREAK--Предварительный расчет валов привода
Ориентировочный расчет валов привода выполняю учитывая только крутящий момент на валу вычисляю по формуле [3,13]
<img width=«105» height=«49» src=«ref-1_1985880133-336.coolpic» v:shapes="_x0000_i1188">,
где T — крутящий момент на конце вала (Н мм), <img width=«36» height=«21» src=«ref-1_1985880469-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1189"> — допустимое касательное напряжение (МПа)
Предварительные диаметры валов передач.
Таблица 5.
№ передачи
Т (Н мм)
<img width=«36» height=«21» src=«ref-1_1985880469-124.coolpic» v:shapes="_x0000_i1190">(МПа)
<img width=«25» height=«24» src=«ref-1_1985880717-114.coolpic» v:shapes="_x0000_i1191">(мм)
d (мм)
1
140
40
32,7
35
2
200
45
35.4
45
3
400
45
44.6
45
4
770
55
51.9
63
<img width=«25» height=«24» src=«ref-1_1985880717-114.coolpic» v:shapes="_x0000_i1192"> — предварительный диаметр вала
d — диаметр, выбранный на основе стандартного ряда.
Проверочный расчет вала
Исходя из проведенных ранее расчетов и принятой компоновки коробки скоростей получаю сл. вид рассчитываемого вала:
<img width=«248» height=«290» src=«ref-1_1985880945-2118.coolpic» v:shapes="_x0000_i1193">
Рис. 5.
На основе данного эскиза выполняю проверочный расчет вала. Для данного вала имею сл. исходные данные:
T = 400 Нм — крутящий момент на валу.
<img width=«56» height=«41» src=«ref-1_1985883063-190.coolpic» v:shapes="_x0000_i1194">, где d — делительный диаметр шестерни.
<img width=«73» height=«21» src=«ref-1_1985883253-183.coolpic» v:shapes="_x0000_i1195"> , <img width=«16» height=«15» src=«ref-1_1985883436-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1196"> — угол зацепления.
Сила <img width=«20» height=«21» src=«ref-1_1985883524-101.coolpic» v:shapes="_x0000_i1197"> будет равна нулю, в виду того, что шестерни являются прямозубыми.
<img width=«15» height=«15» src=«ref-1_1985883625-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1198"> — угол зацепления <img width=«15» height=«15» src=«ref-1_1985883625-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1199">=20° (на основе ГОСТ 13755-81)
В итоге получаю следующее:
<img width=«41» height=«28» src=«ref-1_1985883801-232.coolpic» v:shapes="_x0000_i1200">=0
<img width=«41» height=«29» src=«ref-1_1985884033-235.coolpic» v:shapes="_x0000_i1201">=0
<img width=«49» height=«28» src=«ref-1_1985884268-257.coolpic» v:shapes="_x0000_i1202">=0
<img width=«49» height=«29» src=«ref-1_1985884525-260.coolpic» v:shapes="_x0000_i1203">=0
1. <img width=«176» height=«28» src=«ref-1_1985884785-436.coolpic» v:shapes="_x0000_i1204">= 0
2. <img width=«268» height=«28» src=«ref-1_1985885221-598.coolpic» v:shapes="_x0000_i1205">=0
3. <img width=«235» height=«29» src=«ref-1_1985885819-570.coolpic» v:shapes="_x0000_i1206">
4. <img width=«137» height=«24» src=«ref-1_1985886389-321.coolpic» v:shapes="_x0000_i1207">
<img width=«205» height=«44» src=«ref-1_1985886710-505.coolpic» v:shapes="_x0000_i1208">
<img width=«221» height=«41» src=«ref-1_1985887215-507.coolpic» v:shapes="_x0000_i1209">=-0,87
<img width=«27» height=«24» src=«ref-1_1985887722-141.coolpic» v:shapes="_x0000_i1210">=0,87+2,96+1,89=5,45 кН
<img width=«179» height=«44» src=«ref-1_1985887863-496.coolpic» v:shapes="_x0000_i1211">=2,528 кН
<img width=«129» height=«24» src=«ref-1_1985888359-313.coolpic» v:shapes="_x0000_i1212">=7,4+5,2-2,5=10,1 кН
Таблица 6.
№ номер колеса
1
2
m
4
5
z
27
37
d (мм)
108
185
<img width=«16» height=«21» src=«ref-1_1985888672-97.coolpic» v:shapes="_x0000_i1213">(кН)
7.4
5,2
<img width=«17» height=«21» src=«ref-1_1985888769-97.coolpic» v:shapes="_x0000_i1214">(кН)
2,7
1,89
Эпюра моментов примет сл. вид:
Расчет требуемого для данных нагрузок диаметра выполняю по формуле: <img width=«68» height=«44» src=«ref-1_1985906822-231.coolpic» v:shapes="_x0000_i1216">, соответственно диаметр находится как <img width=«81» height=«48» src=«ref-1_1985907053-321.coolpic» v:shapes="_x0000_i1217">, где <img width=«121» height=«32» src=«ref-1_1985907374-351.coolpic» v:shapes="_x0000_i1218">
<img width=«129» height=«32» src=«ref-1_1985907725-359.coolpic» v:shapes="_x0000_i1219">,<img width=«137» height=«27» src=«ref-1_1985908084-295.coolpic» v:shapes="_x0000_i1220">=1,6 кН
<img width=«132» height=«32» src=«ref-1_1985908379-369.coolpic» v:shapes="_x0000_i1221"><img width=«133» height=«27» src=«ref-1_1985908748-293.coolpic» v:shapes="_x0000_i1222">=0,415. Так как в точке С момент значительно больше, то ее и принимаю за контрольную. В итоге получаю сл. значение требуемого диаметра вала <img width=«84» height=«48» src=«ref-1_1985909041-326.coolpic» v:shapes="_x0000_i1223">=<img width=«113» height=«48» src=«ref-1_1985909367-374.coolpic» v:shapes="_x0000_i1224">=43 мм. Изначально, принимаемое значение диаметра удовлетворяет условию.
Кроме этого, необходимо выполнить проверочный расчет на определения коэффициента запаса прочности s в опасных сечениях.
<img width=«128» height=«64» src=«ref-1_1985909741-372.coolpic» v:shapes="_x0000_i1225">, где
[ s ] = 2.5, <img width=«25» height=«21» src=«ref-1_1985910113-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1226"> — предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба; для углеродистых сталей принимаю <img width=«25» height=«21» src=«ref-1_1985910113-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1227">=0,43<img width=«20» height=«21» src=«ref-1_1985910319-98.coolpic» v:shapes="_x0000_i1228">, <img width=«21» height=«23» src=«ref-1_1985910417-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1229"> — эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений ([3] т.8.2 — 8.7, с.163), <img width=«19» height=«23» src=«ref-1_1985910519-97.coolpic» v:shapes="_x0000_i1230"> — масштабный фактор для нормальных напряжений ([3],т.8.8, с.166); <img width=«13» height=«21» src=«ref-1_1985910616-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1231"> — коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности: принимаю <img width=«13» height=«21» src=«ref-1_1985910616-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1232">=0,9 (для Ra=2.5), <img width=«21» height=«21» src=«ref-1_1985910798-98.coolpic» v:shapes="_x0000_i1233"> — амплитуда цикла нормальных напряжений, равная наибольшему напряжению изгиба <img width=«21» height=«21» src=«ref-1_1985910896-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1234"> в рассматриваемом сечении; <img width=«23» height=«21» src=«ref-1_1985910998-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1235"> — среднее напряжение цикла обработки нормальных напряжений. Так как осевая нагрузка на вал отсутствует, то принимаю <img width=«23» height=«21» src=«ref-1_1985910998-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1236">= 0.
Для данного вала принимаю <img width=«20» height=«21» src=«ref-1_1985910319-98.coolpic» v:shapes="_x0000_i1237">=700 (как для углеродистых сталей) .
<img width=«16» height=«23» src=«ref-1_1985911300-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1238"> — коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям,
<img width=«128» height=«64» src=«ref-1_1985911391-361.coolpic» v:shapes="_x0000_i1239">, где
<img width=«23» height=«21» src=«ref-1_1985911752-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1240"> — предел выносливости стали при симметричном цикле кручения; для данного вала принимаю <img width=«23» height=«21» src=«ref-1_1985911752-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1241">=0,58<img width=«25» height=«21» src=«ref-1_1985910113-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1242">, остальные значения те же, что и в предыдущей формуле, с той лишь разницей, что они относятся к напряжению кручения.
<img width=«125» height=«45» src=«ref-1_1985912053-314.coolpic» v:shapes="_x0000_i1243">, т.к. реверс используется весьма часто, то принимаю <img width=«60» height=«45» src=«ref-1_1985912367-196.coolpic» v:shapes="_x0000_i1244">
Данный вал имеет сл. концентраторы напряжения: выточка, шлицы.
В итоге, получаю сл. значения для данных параметров:
для шлицов: <img width=«69» height=«45» src=«ref-1_1985912563-251.coolpic» v:shapes="_x0000_i1245">
для выточки: <img width=«69» height=«45» src=«ref-1_1985912814-248.coolpic» v:shapes="_x0000_i1246">, т.к. отношение для шлицов больше, то в качестве основного концентратора напряжения принимаю эвольвентное соединение. Тогда:
<img width=«21» height=«23» src=«ref-1_1985910417-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1247">=1,60; <img width=«19» height=«23» src=«ref-1_1985913164-101.coolpic» v:shapes="_x0000_i1248">=2,45; <img width=«25» height=«21» src=«ref-1_1985910113-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1249">=301 МПа; <img width=«20» height=«21» src=«ref-1_1985910319-98.coolpic» v:shapes="_x0000_i1250">=700 МПа;<img width=«23» height=«21» src=«ref-1_1985911752-99.coolpic» v:shapes="_x0000_i1251">=175 МПа; <img width=«24» height=«23» src=«ref-1_1985913565-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1252">=0,2; <img width=«19» height=«23» src=«ref-1_1985910519-97.coolpic» v:shapes="_x0000_i1253">=0,82; <img width=«17» height=«23» src=«ref-1_1985913765-95.coolpic» v:shapes="_x0000_i1254">=0,70
<img width=«81» height=«64» src=«ref-1_1985913860-342.coolpic» v:shapes="_x0000_i1255">=154; <img width=«80» height=«64» src=«ref-1_1985914202-336.coolpic» v:shapes="_x0000_i1256">=50, тогда <img width=«108» height=«44» src=«ref-1_1985914538-342.coolpic» v:shapes="_x0000_i1257">=0,2 < 2.5 — условие выполняется.
продолжение
--PAGE_BREAK--
еще рефераты
Еще работы по производству
Реферат по производству
Система управления технологическим объектом
3 Сентября 2013
Реферат по производству
Получение крепкого алкогольного напитка на основе коньячного спирта
3 Сентября 2013
Реферат по производству
Автоматизация участка по изготовлению детали Герб Татарстана
3 Сентября 2013
Реферат по производству
Технологический процесс изготовления шпинделя токарного станка
3 Сентября 2013