Поправочный расчет - Кинематический расчет привода главного движения станка мод. ВМ127М
Геометрический и прочностной расчет зубчатых колес.
Для дальнейших расчетов необходимо рассчитать крутящий моменты
На входном валу:
Н-м
Где Р1 = Рдв = 3 кВт - мощность двигателя;
N1 = nдв = 1425 об/мин - частота вращения двигателя.
Крутящий момент на промежуточном валу:
= 47.4 Н-м
Где U=1,26 - передаточное число;
- ?м = 0,98 - КПД зубчатой муфты; ?п = 0,99 - КПД пары подшипников.
Крутящий момент на промежуточных валах:
Н-м.
Н-м.
Н-м
Крутящий момент на входном валу:
Н-м.
Расчет зубчатой передачи.
Материал для шестерни назначаем сталь 40ХН, для колеса - сталь 40Х. Для прямозубой передачи принимаем поверхностную закалку до твердости HRC = 50 ед. для шестерни с целью использования головочного эффекта для получения более высоко нагрузочной способности. Для колеса назначается термическая обработка - улучшение до твердости HB 320. В соответствии с выбранными материалами и поверхностной твердостью главным расчетным критерием является контактная прочность.
Допускаемое контактное напряжение зубчатого колеса определяем согласно
[]Н2=zR2ZVZN2
Где
Hlim - предел контактной выносливости зубчатого колеса при достижении базового числа циклов NHG.
H2Lim=2HB+70=2320+70=710 МПа
ZR- коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, ZR=0,95;
ZV- коэффициент, учитывающий окружную скорости, ZV=1 ;
ZN2- коэффициент долговечности;
S2- коэффициент запаса прочности, S2=1,3 .
,
Где
NHG2- базовое число циклов зубчатого колеса;
NHG2=НВ3=3203=32,77106
NHE2- эквивалентное число циклов зубчатого колеса
;
Где
А- коэффициент эквивалентности, A=1;
T - заданный срок службы, T=1012 ч ;
N частота вращения вала, N=800 об/мин
Так как NHE2 > NHG2, то принимаем ZN2=1.
Тогда допускаемое контактное напряжение шестерни:
[]Н2=0,9511=518,8 МПа.
По полученным значение межосевого расстояния приводим к стандартному значению из ряда нормальных линейных размеров AW =58 мм.
Принемаем модуль:
По стандарту принимаем m=2.
По заданному числу зубьев определим делительные диаметры колеса и шестерни промежуточного вала :
мм
мм
мм
Определим диаметры выступов шестерни и колеса:
Мм
мм
мм
Определим диаметры впадин шестерни и колеса:
мм
мм
мм
Определим ширину зубчатого колеса по формуле:
Где
B- ширина зубчатого колеса, мм ;
AW- межосевое расстояние, мм ;
A- коэффициент ширины зубчатого колеса, А = 0,32.
мм
Определим окружную скорость на колесе:
, м/с
Где
V- окружная скорость на колесе, м/с;
N- частота вращения вала, N=800 об/мин;
D1- делительный диаметр шестерни, D1=78 мм
м/с
Для проверочных расчетов, как по контактной, так и по изгибной прочности определим коэффициенты нагрузки:
; ,
Где
КHV и KFV- коэффициенты внутренней динамической нагрузки
КHV=1,17; KFV=1,33;
КH и KF- коэффициенты концентрации нагрузки (неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий);
- - теоретический коэффициент концентрации нагрузки,=1,04; - коэффициент, учитывающий влияние приработки,;
NF- выбирается по отношению рабочей ширины венца к модулю, NF =0,94.
Тогда
1+(1,04-1)0,5=1,02;
=1,020,94=1,019;
КН=1,171,02=1,2;
KF=1,121,33=1,37.
Проведем проверочный расчет по контактным напряжениям и по напряжениям изгиба. Действительные контактные напряжения определяются по формуле:
,
Где
ZE- коэффициент материала, ZE=190;
Z- коэффициент учета сумм длины контактных линий;
- торцевая степень перекрытия;
ZН- коэффициент формы сопряженных поверхностей, ZН=2,5;
FT- окружное усилие, Н ;
U-передаточное отношение передачи.
Н;
.
Таким образом,
МПа.
Расхождение с ранее принятой величиной:
,
Что допустимо, т. к. отклонение не превышает 5 %.
Определим рабочие напряжения изгиба:
F2=,
Где
-коэффициент формы зуба;
B - ширина зуба, B=13 мм;
MN- нормальный модуль, MN=mcos=m1.0=2.0;
X-коэффициент корректировки, Х=0;
ZVZV=z2Cos =43.
= 3.47+
= 3.47+
Таким образом,
F2= МПа
Допускаемые напряжения изгиба определяются как:
[]F3=,
Где
Flim- предельное напряжение изгиба
Flim=1,75HB=1,75320=560 Мпа ;
SF- коэффициент запаса прочности зуба, SF=2,7 ;
YR- коэффициент шероховатости переходной кривой, YR=1,0 ;
YХ- масштабный фактор
YХ=1,03-0,006m=1,03-0,0062,0=1,018 ;
YД-коэффициент чувствительности материала к концентрации напряжения
YД=1,082-0,72lg m=1,082-0,72lg2,0=1,082.
Следовательно,
[]F3=МПа.
Определим действительный коэффициент запаса изгибной прочности:
.
Значение коэффициента усталостной изгибной прочности показывает степень надежности в отношении вероятности поломки зуба. Чем больше этот коэффициент, тем ниже вероятность поломки зуба.
Расчет остальных зубчатых передач проводится аналогичным образом.
Прочностной расчет валов.
Уточненный расчет валов коробки подач
Валы предназначены для поддержания насаженных на них тел вращения и передачи крутящего момента вдоль оси вала.
Расчет валов производится с целью обеспечения их прочности, жесткости и отсутствия недопустимых колебаний. В коробках подач, вследствие сравнительно небольшой частоты вращения валов и небольших расстояний между опорами, расчет на жесткость и колебания обычно не проводят и, таким образом, основным расчетом является прочностной расчет вала.
Для расчета валов и подбора подшипников необходимо вычислить реакции опор и изгибающие моменты, действующие в различных сечениях валов. Эта задача может быть выполнена лишь в том случае, когда будут известны расстояния между плоскостями действия нагрузок и опорами.
Для каждого вала составляются расчетные схемы в соответствии с нагрузками, действующими в зубчатых зацеплениях. При этом вычерчивается схема нагружения вала с изображением векторов сил, действующих на вал со стороны зубчатых передач. В обозначении сил, возникающих в зубчатых зацеплениях, первый индекс обозначает номер колеса, на который действует сила, второй - номер колеса со стороны которого действует сила.
Расчет промежуточного вала 4
Дано:
Т4 = 185.24 Нм - крутящий момент вала 1;
D w2 = 48 мм;
D w5 = 60 мм;
Силы в зацеплении:
- окружная FT2-1 = 2ЧT4 / d w2 = 2Ч185.24 / 48 = 7745 Н;
FT5-6 = 2ЧT1 / d w5 = 2Ч 185.24 / 60 = 6196 Н;
- радиальная FR2-1 = FT2 Ч tg бW = 7754 Ч tg 20 = 2819 Н ;
FR5-6 = FT5 Ч tg бW = 6196 Ч tg 20 = 2255 Н ;
FT2 = FT2-1 Ч cos 9° - FR2-1 Ч sin 9° =7745Ч0,987 -2819 Ч0,156 = 456 Н;
FT5 = FT5-6 Ч cos 30° - FR5-6 Ч sin 30° = 6196Ч0,866 - 2255Ч0,5 = 502,9 Н;
FR2 = FR2-1 Ч cos 9° + FT2-1 Ч sin 9° = 2819Ч0,987 + 7745 Ч0,156 = 252,8 Н;
FR5 = FR5-6 Ч cos 30° + FT5-6 Ч sin 30° = 2255 Ч0,866 +2255 Ч0,5 = 600 Н;
Определим опорные реакции в горизонтальной плоскости:
- ? МА = 0; - FT2Ч29 - FT5Ч53 + RВХЧ191 = 0 => RВХ = 208,8 Н; ? F = 0; FT2 + RАХ - FT5 + RВХ = 0 => RАХ = -161,8 Н;
Определим опорные реакции в вертикальной плоскости:
- ? МА = 0; FR2-1 Ч29 - FR5-6 Ч53 + RВУЧ191 = 0 => RВУ = 128,1 Н; ? F = 0; - FR2-1 + RАУ - FR5-6 + RВУ = 0 => RАУ = 724,7 Н;
Результирующий изгибающий момент:
МИ = = = 24904 Нмм;
МИ = = 33805 Нмм;
Вал скручивается моментом Т = 27,57 Нм только на участке посреди двух колес, что отражено на эпюре крутящих моментов.
Наибольшее значение эквивалентного момента будет под колесом 5:
МЭк = = = 43,62 Нм;
Определим диаметр вала в этом сечении:
;
Примем диаметр вала d = 25 мм.
Последующие валы определяются аналогично предидущиму расчету я не оформляю его так как при расчетах и построения эпюр получаем то же самое значение d = 25 мм.
Похожие статьи
-
Выбор типа подшипника зависит от его назначения, направления и величины нагрузки, частоты вращения, режима работы, стоимости подшипника, особенностей...
-
СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА - Проектирование коробки скоростей токарного станка
Выбираем материал для зубчатых колес - 12ХНЗА Модуль передачи должен удовлетворять условию: К Т = 13 для прямозубых передач; M F1 = 398,3 Н * м -...
-
Система смазки консоли включает в себя плунжерный насос золотниковый распределитель, маслораспределитель и отходящие от него трубки, подающие масло к...
-
Максимальная и минимальная подача: Диапазон регулирования привода по подаче: Знаменатель геометрической прогрессии размерного ряда подач: Число ступеней...
-
Определяем общее передаточное отношение механизма передвижения крана по формуле: I= (7) Где nДв -число оборотов ротора двигателя: NХ. д - число оборотов...
-
Исходные данные: -грузоподъемность - 5 т; -скорость подъема U = 10мм/сек; Примем винт с однозахватной трапециидальной резьбой; диаметр винта Д = 60 мм;...
-
Проверочный расчет валов - Проектирование и применение токарного станка модели 1К660Ф3
Проверочный расчет на прочность и жесткость двухопорных валов произведем с помощью ЭВМ. В ней учитывается тип зубчатой передачи, передающий крутящий...
-
Проверочный расчет зубчатых колес - Проектирование и применение токарного станка модели 1К660Ф3
Проверочный расчет по контактным и изгибным напряжениям, который произведем с помощью ЭВМ, позволяет одновременно производить анализ работоспособности...
-
Редуктор - зубчатая ( в т. ч. червячная ) или гидравлическая передача, обычно закрытая, предназначенная для уменьшения угловых скоростей и соответственно...
-
, Предел изгибной выносливости [1, табл. 6,16]. [1, табл. 6,16]. S F =1,75 - коэффициент безопасности [3, табл. 8.9]. Коэффициент долговечности: , Q=6 -...
-
Ориентировочный расчет ведомого вала Диаметр вала определим по формуле: , Где Т2 = 30 Нм. 1,5-10-2 = 15 мм. DБП dп + 3,2r = 22 мм, Где r - радиус...
-
Для того чтобы рассчитать привод главного движения нужно: 1. Рассчитать предельные режимы резания для наибольшего диаметра, обрабатываемого на данном...
-
Описание коробки подач - Кинематический расчет привода главного движения станка мод. ВМ127М
Коробка подач обеспечивает получение рабочих подач и быстрых перемещений стола салазок и консоли. Получаемая в результате переключение блоков скорости...
-
Система питания. Источник питания - трехфазная сеть переменного тока, напряжением 380* 10%, частотой 50 Гц. Напряжение вторичных источников: А)...
-
1) Коэффициент суммы смещений X=X1+X2=0; 2) Торцовой профильный угол ; 3) Торцовой модуль ; 4) Диаметры делительных окружностей: Шестерни мм.; Колеса...
-
Уточненный расчет валов - Проект привода к цепному конвейеру
Червячный вал проверять на прочность не следует, так как размеры его поперечных сечений, принятые при конструировании после расчета геометрических...
-
С целью понижения габаритов передачи, получения высокой изгибной и контактной выносливости зубьев выбираем для шестерни и колеса материал сталь 45....
-
Расчет зубчатой цилиндрической передачи
2002 УДК 621.81 Расчет зубчатой цилиндрической передачи: методические указания к практическим занятиям и разделу курсовых проектов по дисциплинам "Детали...
-
Расчет цилиндрической передачи редуктора - Расчет редуктора электродвигателя
Для изготовления шестерни и колеса выбираем сталь 45, термическая обработка - улучшение, твердость НВ 230 для шестерни и НВ 200 для колеса. Определяем...
-
Определение межосевого расстояния и параметров зубчатых колес второй ступени. В соответствиями с указаниями [1] принимаем = 490 М; = 1,01; = 0,1; =427...
-
Таблица2- Проверка кинематических цепей № Пунт Стандартная частота вращения Формула частоты вращения Фактическая частота вращения Погрешность вращения, %...
-
Технологические возможности и технические характеристики станка. Станок фрезерный консольный вертикальный модели ВМ127М предназначен для фрезерования...
-
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА КОРОБКИ СКОРОСТЕЙ Выбор оптимального варианта коробки скоростей очень сложен. Здесь большое значение имеют группы и типы...
-
Кинематический расчет Исходные данные: =1000об/мин, N= 1,1kBт Определяем передаточное число зубчатых и ременных передач Передаточное число зубчатой...
-
Схема привода Рисунок 1.1 1 - двигатель 2 - муфта 3 - конический редактор 4 - гайка 6 - стол 7 - муфта Устройство и работа привода Привод винтового...
-
Рядовая зубчатая цилиндрическая передача согласно кинематической схемы, приведенной в задании на проектирование соединяет выходной вал планетарного...
-
Расчет зубчатой передачи, Используемая литература - Проект привода к цепному конвейеру
Открытые зубчатые передачи рассчитывают на выносливость по напряжениям изгиба с учетом износа зубьев в процессе эксплуатации. В этом случае нет...
-
Предварительный расчет валов Конструкция вала зависит от шипа и размеров расположенных на нем деталей и способа закрепления в окружном и осевом...
-
Контактная выносливость устанавливается сопоставлением действующих в полюсе зацепления расчетного и допускаемого контактных напряжений: . Контактное...
-
Исходные данные Крутящий момент на валу Т 1 = 323,6 Нм; Z 1 = 26 - число зубьев шестерни; мм - внешний окружной модуль; - угол делительного конуса...
-
Расчет режимов резания - Кинематический расчет привода главного движения станка мод. ВМ127М
Все расчеты производятся по формулам и сводятся в таблицу 1 Таблица-1. Технологические возможности и режимы резания. Материал Технологические операции...
-
Определение крутящего момента на винте Крутящий момент на винте Мкр определим по формуле, [2с.507]; ; (3.1) = 0,75 1кНм. Требуемая мощность на выходе...
-
Введение - Кинематический расчет привода главного движения станка мод. ВМ127М
Процесс конструирования - это непрерывный процесс творчества, использующий анализ и синтез. Любое изделие до того как появиться таким, каким мы его...
-
Кинематическая схема Рис. 1 - Кинематическая схема Выбор двигателя. Кинематический расчет привода Определение мощности и частоты вращения двигателя 1....
-
Структурная схема контура скорости приведена на Рис. 5.7. Контур мощности будем рассчитывать на стабилизацию уровня мощности резания в пределах 90 5%...
-
Расчет передач, Проектный расчет - Расчет коробки подач горизонтально-фрезерного станка
Проектный расчет Рассчитаем модуля передач по формуле: ; Где МПа - допускаемые напряжения на изгиб; - коэффициент нагрузки; - коэффициент формы зуба [7...
-
Общий КПД привода [5, c.12]: , Где - КПД зубчатой цилиндрической закрытой передачи, - КПД пары подшипников качения, - КПД ременной передачи, - КПД муфты....
-
Определение частоты вращения ведомой звездочки мин-1. 3.3.2. Наибольшая рекомендуемая частота вращения малой звездочки для выбранной цепи мин-1 (таблица...
-
Сопротивление якоря горячее. Ом, Где ф= 75°С - перегрев обмоток двигателя относительно начальной температуры (15°С). Коэффициент полезного действия при...
-
Напряжение сжатия в Мпа , Где: Расчетное усилие в канате, Н; Толщина стенки и шаг нарезки, мм См См = 8мм Допускаемые напряжения можно принимать: ,...
Поправочный расчет - Кинематический расчет привода главного движения станка мод. ВМ127М