Реферати українською » Промышленность, производство » Проектування машинного агрегату


Реферат Проектування машинного агрегату

Предыдущая страница | Страница 2 из 2
width=44>30 38   25 >Тихоходний 40 45 55 45 7209 >45x85x21 42,7 33,4 60 56 60  45

8. Розрахункова схема валів редуктора

Схема навантаження швидкохідного валу

>Рис. 8.1 Розрахункова схема швидкохідного валу.


Горизонтальна площину. Сума моментів зусиль і реакцій опор щодо опори А

>mA =100F>t –200BX = 0

>тсюда знаходимо реакції опор Проте й У у площиніXOZ

AX =BX = 464·100/200 = 232 H

>Изгибающие моменти у площиніXOZ

MX1 = 232·100= 23,2Н·м

Вертикальна площину. Сума моментів зусиль і реакцій опор щодо опори А

>mA =100F>r –200BY – F>a1>d1/2 -60F>оп = 0

Звідси знаходимо реакцію опор A і У у площиніYOZ

BY = (672100 – 1845·50/2 – 279·60)/200 = 22 H

AY = F>r – BY + F>оп = 672 – 22 + 279 = 929 H

>Изгибающие моменти у площиніYOZ

MY = 279·60 = 16,7Н·м

MY = 279·160 – 929·100 = -48,3Н·м

MY = -22·100 =-2,2Н·м


Сумарні реакції опор:

А = (АХ2 + АY2)0,5 = (2322 + 9292)0,5 = 958 H

B= (BХ2 + BY2)0,5 = (2322 + 222)0,5 = 233 H

Схема навантаження тихохідного валу

>Рис. 8.2 Розрахункова схема тихохідного валу.

Горизонтальна площину:

>SmA = Fм105 –100Dx + F>t2 50 = 0;

Dx = (>3396105 +184550)/100 = 4488 М;

Зx = Dx – F>t2 + Fм = 4488 – 1845 + 3396 = 6039 М;

>Изгибающие моменти:

М>х1 =448850 = 224,4Нм;  

М>х2 =3396105 = 356,6Нм.


Вертикальна площину:

>SmA = F>r2 50 – Dy100 + F>a2>d2/2 = 0

Dy= (>464200/2 + 672·50)/100 = 800 М

Зy= Dy – F>r2 = 800 – 672 = 128 М

Мy1 =80050 = 40,0Нм;  

Мy2 =12850 = 6,4Нм;  

Сумарні реакції опор:

З = (Зx2 y2)0,5 = (60392+ 1282)0,5 = 6040 H,

D = (44882+ 8002)0,5 = 4559 H,

9.Проверочний розрахунок підшипників

Швидкохідний вал

>Эквивалентная навантаження що фіксує опори У.

    >P = (>XVF>RB +YFa)ДобДоТ,

де Х – коефіцієнт радіальної навантаження

   Y – коефіцієнт осьової навантаження

   V = 1 – обертається внутрішнє кільце підшипника [>1c. 212]

    Доб = 1,4 – коефіцієнт безпеки [>1c. 214]

    ДоТ = 1 – робота приt < 100>o З [>1c. 214]

    ставлення Fa/У = 1845/233 = 7,9 > e : отже Х = 1,0; Y = 1,66

Р = (>1,0·1·233+1,661845)1,4·1 = 4614 М


>Требуемая вантажопідйомність підшипника

Динамічна вантажопідйомність здвоєногороликоподшипника в 1,7 рази більше вантажопідйомності одинарного підшипника, тоді

З>тр =Р(573wL/106)0,3 =

=4614(57360,728000/106)0,3 = 36,4кH < З= 29,6·1,7 = 50,3кН

Умова З>тр < З виконується.

Розрахункова довговічність підшипників

= 106(>50,3103 /4614)3,333/>60580 = 82485 годин,

більше ресурсу роботи приводу, рівного 28000 годин.

>Эквивалентная навантаження плаваючою опори А

>P = (>XVFRА)ДобДоТ,

де Х = 1 – коефіцієнт радіальної навантаження

Р = (1,0·1·958)1,4·1 = 1341 М

>Требуемая вантажопідйомність підшипника

З>тр =Р(573wL/106)0,333 =

=1341(57360,728000/106)0,333 = 13,3кH < З= 22,5кН

Умова З>тр < З виконується.

Розрахункова довговічність підшипників


= 106(>22,5103 /1341)3/>60580 = 135731 годин,

більше ресурсу роботи приводу, рівного 28000 годин.

>Тихоходний вал

>Эквивалентная навантаження.Осевие складові реакцій опор:

P.SЗ =0,83eC =0,830,41·6040 = 2055 H,

P.SD =0,83eD =0,830,414559 = 1551 H.

>Результирующие осьові навантаження:

F>aC = P.SЗ =2055 H,

F>aD = P.SЗ + Fa =2055+464 = 2519 H.

Перевіряємо підшипник З.

Ставлення Fa/F>r= 2055/6040 = 0,34 < e, отжеХ=1,0;Y=0.

Р = (>1,01,06040+0)1,41,0 = 8456 М.

Перевіряємо підшипник D.

Ставлення Fa/F>r= 2519/4559 = 0,55 > e, отжеХ=0,4;Y=1,45

Р = (>1,00,44559+1,452519)1,41,0 = 7666 М.

>Требуемая вантажопідйомність підшипника:

З>тр =Р(573wL/106)0,3 =

=8456(5733,0428000/106)0,3 = 27,1кH < З = 42,7кН


Умова З>тр < З виконується.

Розрахункова довговічність підшипників

= 106(>42,7103 /8456)3,333/>6029 =126890 годин,

більше ресурсу роботи приводу, рівного 28000 годин.

10. Конструктивна компонування приводу

Конструюваннячервячного колеса

Конструктивні розміри колеса

 Діаметр маточини:

>dст =1,6d3 = 1,6·55 = 88 мм.

Довжина маточини:

lст = (>11,5)d3 = (>11,5)55 =5582 мм,

приймаємо lст = 60 мм

Товщина обода:

P.S =0,05d2 = 0,05·200 =10 мм

Товщина диска:  

З =0,25b = 0,25·44 =11 мм


Конструювання валів

Основні розміри щаблів валів (довжини і діаметри) розраховані у пункті 7.

Перехідні ділянки між сходами виконуються як канавки шириною b = 3 мм чигалтели радіусомr = 1 мм.

Черв'як виконується разом із валом.

Розміри черв'яка:d>а1 = 60 мм, b1 = 60 мм.

>10.3Вибор сполук

У проектованому редукторі для сполуки валів з деталями, передаючими поводить момент, застосовуютьсяшпоночние сполуки.

Використовуємо шпонки призматичні зі округленими торцями по ГОСТ 23360-78. Довжина шпонки приймається на 5…10 мм менше довжини маточининасаживаемой деталі.Посадка длячервячного колесаН7/r6.

Конструювання підшипникових вузлів

У проектованому редукторі використовуєтьсяконсистентная мастило підшипникових вузлів. Для ізолювання підшипникового вузла від внутрішньої порожнини редуктора застосовуютьсямазудерживающие кільця шириною 10…12 мм, а ізоляція вихідних ділянок валів від довкілля досягається з допомогоюманжетних ущільнень по ГОСТ 8752-79. Внутрішньо кільце підшипника впирається умазеудерживающее кільце, а зовнішнє фіксуєтьсяраспорнойвтулкой міжподшипником і урізний кришкою підшипника. Верхня опора – плаваюча.

Конструювання корпусу редуктора /2/

Товщина стінок корпуси та кришки редуктора

>d =0,04ат + 2 = 0,04·125 + 1 = 6,0 мм приймаємоd = 8 мм

Товщина фланців

b =1,5d = 1,5·8 = 12 мм


Товщина нижнього пояса корпусу

р =2,35d = 2,35·8 = 20 мм

Діаметр болтів:

- фундаментних

>d1 =0,036aт + 12 = 0,036·125 + 12 = 16,5 мм

 приймаємо болтиМ16;

    -крепящих кришку до корпусу у підшипників

>d2 =0,75d1 = 0,75·20 = 15 мм

приймаємо болтиМ16;

- що з'єднують кришку з корпусом

>d3 =0,6d1 = 0,6·20 = 12 мм

приймаємо болтиМ12.

Конструювання елементів відкритих передач

Ведучий шків.

Діаметршкиваd1 = 71 мм

Діаметршкива конструктивнийde1 =d1 –2t = 71 – 21,0 = 69,0 мм

>Ширинашкива B = (>z –1)p +2f = (5– 1)2,4+ 23,5= 17 мм

Товщина обода =1,6е = 1,62,35 = 3,76 мм

приймаємо= 4 мм

Товщина диска З = (>1,2…1,3) = (1,2…1,3)4 = 4,8…5,2 мм

приймаємо З = 5 мм.

Діаметр маточини внутрішнійd =d>дв = 19 мм

Діаметр маточини зовнішнєdст =1,6d = 1,619 = 30,4 мм

приймаємоdст = 30 мм

Довжина маточини lст = l>дв = 40 мм.

Ведений шків.

Діаметршкиваd1 = 160 мм

Діаметршкива конструктивнийde1 =d1 –2t = 160 – 21,0 = 158 мм

Діаметр маточини внутрішнійd =d1 = 20 мм

Діаметр маточини зовнішнєdст =1,6d = 1,620 = 32 мм

приймаємоdст = 32 мм

Довжина маточини lст = l1 = 40 мм.

Вибір муфти

Для передачі обертаючого моменту з відомого валу редуктора на вал тягової зірочки вибираємо муфту пружну зторообразной оболонкою по ГОСТ 20884-82 здопускаемим переданих моментом [T] = 315Н·м.

Розрахунковий поводить момент рухаючись муфтою

Тр =kТ1 = 1,5·184,5 = 277Н·м < [T]

деk = 1,5 – коефіцієнт режиму навантаження.

Умова виконується

>Смазивание.

>Смазкачервячного зачеплення

>Смазкачервячного зачеплення здійснюється з допомогоюразбризгивания оліїбризговиками встановленими начервячном валу. Обсяг олійною ванни

V = (>0,50,8)N = (>0,5 0,8)0,70 » 0.5 л

>Рекомендуемое значення в'язкості олії при v = 1,0 м/с і контактному напрузіМ=146МПа ® n =28·10-6 м2

З цієї величині вибираємо олію індустріальнеИ-Т-Д-220

>Смазка підшипникових вузлів. Оскільки надійне змащення підшипників з допомогоюразбризгивания олії можливе лише за окружної швидкості більше 3 м/с, то вибираємо пластичну мастило по підшипникових вузлів – мастильним матеріалом УТ-1.

11.Проверочние розрахунки

>Проверочний розрахунокшпонок

Вибираємо шпонки призматичні зі округленими торцями по ГОСТ 23360-78.

Матеріалшпонок – сталь 45 унормоване.

Напругасмятия і умова міцності

 

де h – висота шпонки;

>t1 – глибина паза;

l – довжина шпонки

b – ширина шпонки.

Швидкохідний вал.

>Шпонка на вихідному кінці валу:6632.

Матеріалшкива – чавун,допускаемое напругасмятия [>]див = 50МПа.

>див = 2·11,6∙103/20(6-3,5)(32-6) = 17,8МПа

>Тихоходний вал.

>Шпонка під колесом161050. Матеріал маточини – чавун,допускаемое напругасмятия [>]див = 50МПа.

>див = 2·184,5·103/55(10-6,0)(50-16) = 49,3МПа

>Шпонка на вихідному кінці валу:12880. Матеріалполумуфти – чавун,допускаемое напругасмятия [>]див = 50МПа.

>див = 2·184,5·103/40(8-5,0)(80-12) = 45,2МПа

В усіх випадках умовадив < [>]див виконується, отже стійка роботашпоночних сполукобеспечена.1

>Проверочний розрахунокстяжних гвинтів підшипникових вузлів

>Стяжние гвинти розраховують на міцність по еквівалентним напругам на спільну дію розтяги й крутіння.

Сила яка припадає однією гвинт

Fв =0,5СX = 0,56039 =3020 H

Приймаємо коефіцієнт затяжки Доіз = 1,5 – стала навантаження, коефіцієнт основний навантаженнях=0,3 – для сполуки чавунних деталей без прокладки.

>Механические характеристики матеріалу гвинтів: для стали 30 межа міцностів = 500МПа, межа плинностіт = 300МПа;допускаемое напруга:

[>] =0,25т = 0,25300 = 75МПа.


Розрахункова сила затяжки гвинтів

F>p = [Kіз(1 – x) +х]Fв = [1,5(1 – 0,3) + 0,3]3020 = 4077 H

Визначаємо площа небезпечного перерізу гвинта

А =d>p2/4 =(d2 –0,94p)2/4 =(12 – 0,941,75)2/4 = 84 мм2

>Эквивалентное напруга

>>екв =1,3F>p/A = 1,34077/84= 63,1МПа < [>] = 75МПа

Уточнений розрахунок валів

Швидкохідний вал

Швидкохідний вал

Розглянемо перетин, що відбувається під опорою А. Концентрація напруг обумовленаподшипником весільним з гарантованимнатягом. Матеріал валу сталь 45, поліпшена:sУ = 780МПа [>2c34]

Межі витривалості:

- на вигиніs-1 »0,43sУ =0,43780 = 335МПа;

- прикрученииt-1 »0,58s-1 =0,58335 = 195МПа.

Сумарнийизгибающий момент: Мі = Мx = 16,7Н·м

>Осевой момент опору

W =d3/32 =253/32 = 1,53·103 мм3

Полярний момент опору

W>p =2W = 2·1,53·103 = 3,06·103 мм3


Амплітуда нормальних напруг

>v = Mі/W = 16,7·103/1,53·103 = 10,9МПа

Амплітуда та середнє напруга циклу дотичних напруг

>tv =t>m = T2/>2W>p = 11,6·103/2·3,06·103 = 3,8МПа

Коефіцієнти:

>k>/e>  = 3,2;k>t/e>t = 0,6k>/e> + 0,4 = 0,6·3,2 + 0,4 = 2,3

Коефіцієнт запасу міцності по нормальним напругам

>s> =-1/(>k>>v/e>) = 335/3,2·10,9 = 9,6

Коефіцієнт запасу міцності по дотичним напругам

>s>t =t-1/(>k>t>tv/e>t + y>tt>m) = 195/(2,30·3,8 + 0,1·3,8) = 21,4

Загальний коефіцієнт запасу міцності

>s =s>>s>t/(>s>2 +s>t2)0,5 = 9,6·21,4/(9,62 + 21,42)0,5 = 8,7 > [>s] = 2,0

>Тихоходний вал

Розглянемо перетин, що відбувається під опорою З. Концентрація напруг обумовленаподшипником весільним з гарантованимнатягом. Матеріал валу сталь 45, поліпшена:sУ = 930МПа [>2c34]

Межі витривалості:

- на вигиніs-1 »0,43sУ =0,43930 = 400МПа;

- прикрученииt-1 »0,58s-1 =0,58400 = 232МПа.

  Сумарнийизгибающий момент Мі = 356,6Н·м.

>Осевой момент опору

W =d3/32 =453/32 = 8,95·103 мм3

Полярний момент опору

W>p =2W = 2·8,95·103 =17,9 мм

Амплітуда нормальних напруг

>v = Mі/W = 356,6·103/8,95·103 = 39,8МПа

>мплитуда та середнє напруга циклу дотичних напруг

>tv =t>m = T2/>2W>p =184,5·103/2·17,9·103 = 5,2МПа

Коефіцієнти:

>k>/e>  = 4,2;k>t/e>t = 0,6k>/e> + 0,4 = 0,6·4,2 + 0,4 = 2,9

Коефіцієнт запасу міцності по нормальним напругам

>s> =-1/(>k>>v/e>) = 400/4,2·39,8 = 2,4

Коефіцієнт запасу міцності по дотичним напругам

>s>t =t-1/(>k>t>tv/e>t + y>tt>m) = 232/(2,90·5,2 + 0,1·5,2) =14,9


Загальний коефіцієнт запасу міцності

>s =s>>s>t/(>s>2 +s>t2)0,5 = 2,4·14,9/(2,42 +14,92)0,5 = 2,3 > [>s] = 2,0

Тепловий розрахунок редуктора

Температура олії на корпусі редуктора:

 = 95 °З,

деtв = 18 °З – температура навколишнього повітря;

K>t = 17Вт/м2>К – коефіцієнт теплопередачі;

А = 0,36 м2 – площа поверхні охолодження

>tм = 18 +0,705103(1 –0,78)/170,36 = 43 °З.

Умоваtм < [>tм] виконується.

Технічний рівень редуктор

Маса редуктора

>m =d1>0,785d22∙10-9 = 9,5∙7300∙50∙0,785∙2002∙10-9 =109 кг

де = 9,5 – коефіцієнт заповнення редуктора

> = 7300кг/м3 – щільність чавуну.

Критерій технічного рівня редуктора

> =m/T2 =109/185 = 0,59

При > 0,2 технічний рівень редуктора вважається низьким, а редуктор морально застарілим.


Література

1.Шейнблит А.Є.Курсовое проектування деталеймашин.–М.:Висш. шк., 1991.–432 з.

2.Курсовое проектуванні деталей машин. /С.А. Чернавський,К.Н. Боков, І.М.Чернин та інших. – М.: Машинобудування, 1988. – 416 з.

3. Чернілевський Д.В. Проектування деталей машин і європейських механізмів. – М.:Висш. шк. 1980.

4. ЛєліковО.П.Курсовое проектування. – М.:Висш.шк.,1990.

5.Дунаев Н.В. Деталі машин.Курсовое проектування. – М.:Висш. шк., 2002.

6. Альбом деталей машин.

7.Анурьев В.І. Довідникконструктора-машиностроителя.Т.1-3 –М.:Машиностроение, 1978.

8. Федоренко В.А.,Шошин А.І. Довідник по машинобудівному кресленню. – Л.: Машинобудування, 1988.


Предыдущая страница | Страница 2 из 2

Схожі реферати:

Навігація