df1=d1-2,4m=80-2,4x8=60,8

длина нарезанной части шлифованного червяка (формула (4.7.[11]

b1((11+0,06z2)m+25=(11+0,06x40)8+25 132,2 мм

принимаем в1=132 мм

делительный угол подъема витка ( (по таблице 4.3. [11]): при z1=2 и q=10

(=11019’.

Основные размеры венца червячного колеса:

делительный диаметр червячного колеса

d2=z2m=40x8=320мм

диаметр впадин зубьев червячного колеса

df2=d2-2,4 m=320-2,4x8=300,8 мм

наибольший диаметр червячного колеса

daM2(da2+6m/z1+2=336+6x8/22+2=348 мм

ширина венца червячного колеса (формула (4.12.)[11]

b2(0,75da1=0,75x96=72мм

окружная скорость червяка

V1=(Gn1/60=3,14x80x10-3x1444/60=6,06 м/с

Скорость скольжения

V3=V1/cos(=6,06/cos 11019’=6,15 м/с

при этой скорости [Гн](149Мпа (табл. 4.9. [11])

Отклонение 155-149/149х100%=4%

к тому же межосевое расстояние по расчету было получено aw=190 мм, а после

выравнивание m и q по стандарту было увеличено до aw=200 мм, т.е. на 5%, и

пересчет aw (по формуле 4.19. [11]) делать не надо, необходимо лишь

проверить Гн. Для этого уточнения КПД редуктора (формула (4.14)[11]):

При скорости Vs=6,15 приведенный коэффициент трения для безоловянной

бронзы и шлифованного червяка (табл. 44[11]) f’=0,020х1,5=0,03 и

приведенный угол трения р’=1043’.

КПД редуктора с учетом потерь в опорах, потерь на разбрызчивание и

перемешивания масла

[pic]

По таблице 4.7[11] выбираем 7-ю степень точности передачи. В этом случае

коэффициент динамичности Кv=1,1

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки (формула (4.26)

[11]) :[pic]

где коэффициент деформации червяка при q=10 и z=2 по таблице 4.6. [11] (=86

Примем вспомогательный коэффициент х=0,6 ( незначительные

колебания нагрузки, с.65 [11])

[pic]

Коэффициент нагрузки

[pic]

Проверяем контактное напряжение (формула (4.23)[11]):

[pic]

Результат расчета следует признать удовлетворительный , так как

расчетное напряжение ниже допускаемого на 8% (разрешается на 15%).

Проверка прочности зубьев червячного колеса на изгиб.

Эквивалентное число зубьев

[pic]

Коэффициенты формы зуба по таблице 4.5. [11] YF=2,24

Напряжение изгиба (формула 4.24.) [11]

[pic]

что значительно меньше вычисленного выше [(OF]=53,3 Мпа

3. Предварительный расчет валов редуктора и конструирование червяка и

червячного колеса

Крутящие моменты в поперечных сечениях валов:

водяного (вал червячного колеса)

Тк2=Т2=597(103Нмм;

ведущего (червяк)

[pic]

Витки червяка выполнены за одно целое с валом (рис.22.)

Рис.2.2. Червяк

Диаметр выходного конца ведущего вала по расчету на кругление при

[(K]=25МПа

[pic]

Но для соединения его с валом электродвигателя примем dB1=dдв=32мм;

диаметр подшипниковых шеек dП1=45мм. Параметры нерезанной части

:df1=60,8мм ; d1=80мм; и da1=96 мм. Для выхода режущего инструмента при

нарезании витков рекомендуется участки вала, прилегающие к нарезке,

протачивать до диаметра меньше df1

Длина нарезанной части b1=132мм.

Расстояние между опорами червяка примем [pic]

Расстояние от середины выходного конца до ближайшей опоры f1=90мм.

Ведомый вал (рис.2.3.)

Диаметр выходного конца

[pic]

Принимаем dB2=48мм

Диаметры подшипниковых шеек dn2=55мм, диаметр вала в месте посадки

червячного колеса dk2=60мм

Диаметр ступицы червячного колеса dcm2=(1,6:1,8)dk2=(1,6:1,8)60=96:108

Принимаем dcm2=100мм

Длина ступицы червячного колеса

[pic]

рис.2.3. Расчетная схема вала червячного колеса

4. Конструктивные размеры корпуса редуктора (см.рис.10.17,10.18 и

табл.10.2 и 10.3 [11])

Толщина стенок корпуса и крышки: (=0,04а+2=0,04(200+2=10,00мм,

принимаем (=10мм;(

(1=0,032к+2=0,032(200+2=8,64мм, принимаем (1=10мм

Толщина фланцев (поясов) корпуса и крышки

в=в1=1,5(=1,5(10=15мм

Толщина нижнего пояса корпуса при наличии бобышек

р1=1,5(=1,5(10=15мм;

р2=(2,25:2,75) (=(2,25:2,75)10=22,5:27,5

принимаем р2=25мм.

Диаметры болтов:

фундаментальныхd1=(0,003:0,036)a +12=(0,03:0,036)200+12=18:19,2мм

принимаем болты с резьбой М20: диаметры болтов d2=16мм и d3=12мм

2.5. Проверка долговечности подшипников

Силы в зацеплении (рис.2.4.):

окружная сила на червячном колесе, равная осевой силе на червяк,

[pic]

рис.2.4. Силы в червячном зацеплении и опорные реакции

Окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе,

FT1=Fa2=2T1/d1=(2(36,5(103)/80=912Н;

При отсутствии специальных требований червяк должен иметь правое

направление витков.

Радиальная сила на колесе и червяка

F22=F21=Ft2tg( =3737(tg200=1360Н

Направление сил представлены на рис . ; опоры , воспринимающие

внешние осевые силы, обозначим цифрами «2» и «4».

Расстояние между опорами [pic] диаметр d1=80мм.

Реакции опор (правую опору , воспринимающую внешнюю осевую силу Fa1,

обозначим цифрой «2»): в плоскости xz

Rx1=Rx2=Ft1/2=912/2=456Н.

В плоскости yz:

[pic]

Суммарные реакции [pic]

Осевые составляющие радиальных реакций шариковых радиально-упорных

подшипников по формуле (9,9)[11]

[pic]

где для подшипников шариковых радиально-упорных с углом (=260

коэффициент осевого нагружения е=0,68 (табл.9.18[11].

Осевые нагрузки подшипников (табл.9.21). В нашем случае S1<S2;

[pic]

Pa2=S1+Fa1=350+3737=4087 Н

Рассмотрим левый («первый») подшипник.

Отношение Pa1 /Pa2=350/315=0,68=е

Эквивалентная нагрузка

P21= P21VKбТт=515(1,3=670Н

где по табл.9.19 [11] для приводов винтовых конвейеров Кб=1,3. Коэффициенты

V=1 и КТ=1

Долговечность определяем по более нагруженному подшипнику.

Рассмотрим правый («второй») подшипник.

Отношение [pic][pic]

поэтому эквивалентную нагрузку определяет с учетом осевой;

[pic]

где х=0,41 и Y=0,87 по таблице 9.18[11]

Расчетная долговечность , r

[pic]

где n=1444 об/мин-частота ращения червяка.

Ведомый вал (рис.2.4.)

Расстояние между опорами (точнее, между точками приложения

радиальных реакций Р3 и Р4[pic]=125мм; диаметр d2=320 мм

Реакции опор (левую опору, воспринимающую внешнюю осевую силу Fa2,

обозначим цифрой «4» и при определении осевого нагружения будем считать

ее “второй”; см.табл. 9.21. [11].

В плоскости XZ

[pic]

В плоскости yz:

[pic]

Осевые составляющие радиальных реакций канонических подшипников -по

формуле (9.9) [11].

S3=0,83eP23=0,83(0,41(1930=657H;

S4=0,83eP24=0,83(0,41(2627=894H

где для подшипников 7211 коэффициент влияния осевого нагружения е=0,41

Осевые нагрузки подшипников (см.табл.9.21) в нашем случае S3<S4;

Pa3=Fa>S4-S3; тогда Pa3=S3=657H

Pa4=S3+Fa=657+912=1569H

Для правого ( с индексом “3”) подшипника отношение Ра3/P23

=657/1930=0,34<e поэтому при подсчете эквивалентой нагрузки осевые силы

не учитываем.

Эквивалентная нагрузка

РЭ3=Р23VKБкт=1930(1,3=2509 u

В качестве опор ведомого бала применены одинаковые подшипники 7211.

Долговечность определим для левого подшипника (“четвертого”), для

которого эквивалентная нагрузка значительно больше.

Для левого (индекс “u”) подшипника

[pic]

мы должны учитывать осевые силы и определять эквивалентную нагрузку по

формуле (9.5) [11] , примем V=1; Kб=1,32 и Кт=1; для канонических

подшипников 7211 при Раu/P2u>e коэффициенты Х=0,4 и Y=1,459 (cм. табл.9.18

и П700)=4342u=4,34кU

Расчетная долговечность по формуле (9.1)[11], млн.об.

[pic]

где С=65(с.375[11])

Расчетная долговечность , ч [pic]ч

где n=80 об/мин-частота вращения вала червячного колеса.

3. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ

Зубья червячного колеса являются расчетным элементом зацепления, так

как они имеют меньшую поверхностную и общую прочность, чем витки червяка.

Зубья червячных колес рассчитывают на контактную выносливость и на

выносливость при изгибе ; расчет на контактную выносливость должен

обеспечить не только отсутствие выкрашивания рабочих поверхностей зубъев,

но и задирале рабочих поверхностей зубьев.

3.1. Расчет на контактную выносливость

Расчет ведут как проектировочный, проектировочный , определяя

требуемое межосевое расстояние по формуле (4.19[11]):

[pic][pic][pic]

где Z2-число зубьев червячного колеса=40; q-коэффициент диаметра

червяка=10 по ГОСТ 2144-76 (табл.4.2.[11]); Т2-вращающий момент на валу

червячного колеса=597(103Нмм (с.23); к-коэффициент нагрузки=1,2

Тогда

[pic]

После определения аW cледует найти модуль зацепления из

соотношения

[pic]

Полученное значение модуля округляют до ближайшего (табл.4.2. [11]).

Округление модуля повлечет за собой изменение межосевого расстояния.

Принимаем модуль зацпления m=8 мм.

После выбора стандартных значений m и q получали межосевые

расстояние

[pic]

При стальном червяка и червячном колесе, изготовленном из чугуна или

имеющим бронзовый венец, допускаемое напряжение равно:

[pic]

где (Н и [(Н] - в Мпа; аW- в мм; Т2- в Н.мм

[pic]

где [(H]=149МПа

3.2. Расчет на выносливость при изгибе

Расчет зубьев червячного колеса на выносливость по напряжением

изгиба выполняют по формуле:

[pic]

где YF- коэффициент формы зуба по таблице 4,5[11] =2,24; (F-расчетное

напряжение изгиба;Т2К-расчетный момент на валу червячного колеса; b2-ширина

венца колеса=72vv (cм. с.25).

В связи с этим санитарные нормы устанавливают допустимую

температуру кабинета ( не ниже 16-200С).

Воздух кабинета загрязняется пылью. К учебным помещением

предъявляются определенные санитарно-гигиенические требования.

В кабинете деталей машин должна ежедневно проводиться влажная

уборка . Необходимо систематически вытирать пыль с парт, шкафов ,

подоконников, имеющихся моделей , механизмов, стендов. Преподаватель

должен заботиться о притоке свежего воздуха в кабинет.

[pic]

что значительно ниже допускаемого [(F]=53,3МПа[pic]

Сборочный чертеж выполняется в двух проекциях. Желательный масштаб

1:1. Но так как полученные в результате расчета значения не позволяют

выполнить чертеж в масштабе 1:1, то принимается масштаб 1:2.

1. САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАБИНЕТУ ДЕТАЛИ МАШИН

1.1. Микроклимат

Большое внимание на самочувствие и работоспособность учащихся

оказывает микроклимат кабинета, который определяется температурой

воздуха., его составом и давлением , относительной влажностью ,

скоростью движения воздушных потоков.

В состав атмосферного воздуха входит азот (78,08%), кислород

(20,95%), углекислый газ (0,003), аргон и другие газы (0,94%).

Кроме того, в состав воздуха входят водяные пары, пыль и другие

примеси.

Самочувствие учащихся зависит от температурного режима. При

повышении температуры окружающего воздуха (свыше 220С) учащиеся быстро

утомляются, расслабляется организм.

В кабинете а также должны быть расстения. Растения имеют не только

эстетическое значение, но и экологическое. Они поглащают углекислый газ и

выделяют кислород.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7