Проектирование привода к пресс-валкам
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
еса
Диаметр ступицы;
dст 1.6?dк3;
ст 1.6?130 = 208 мм;
длина ступицы;
ст (1.2 1.8)?dк3;
ст (1.2 1.8)?130 = 156 234 мм;
примем lст = 200 мм;
толщина обода;
1 = 2?m;
1 = 2?16 = 32 мм;
толщина диска;
= 0.25 ? b2;
C = 0.25 ? 144 = 36 мм;
диаметр винта;
= (1.2 1.4)?m;
= (1.2 1.4)?16 = 19 22 мм;
примем винт М20
длина винта;
= 0.4 ? b2;
= 0.4 ? 144 = 58 мм;
.5 Предварительный выбор подшипников
Предварительно назначаем радиально - упорные шарико-подшипники тяжелой серии № 6414 - для быстроходного вала и средней серии № 6324 - для тихоходного вала по ГОСТ 8313 - 75.
№d ммD ммB ммC кНC0 мм64147018042208162632412024056309287
6. Быстроходный вал - червяк
6.1 Схема нагружения быстроходного вала
Горизонтальная плоскость;
mA = P ? 270 - Bx ? 540 = 0;
= Bx = 2501 ? 270 / 540 = 1251 H;
Вертикальная плоскость;
mA = Fr1 ? 270 - By ? 540 - Fa1 ? d1 / 2 = 0;
= (7920 ? 270 - 21756 ? 160/ 2) / 540 = 737 H;
= Fr1 - By = 7920 - 737 = 7173 H;
Суммарные реакции опор;
= v Ax2 + Ay2 = v 12512 + 71732 = 7281 H;= v Bx2 + By2 = v 12512 + 7372 = 1452 H;
6.2 Эквивалентная нагрузка
Осевые составляющие реакций опор;
= e ? A = 0.8 ? 7281 = 5824 H;= e ? B = 0.8 ? 1452 = 1162 H;
Результирующие осевые нагрузки;
= SA = 5824 H;
FaB = SA + Fa = 5824 + 21756 = 27580 H;
Проверяем подшипник А.
Отношение Fa / Fr = 5824 / 7281 = 0.79 < e; следовательно X = 1, Y = 0 [1 c.117].
= (X ? V ? A + Y ? Fa) ? Kб ? Kт = 7281 ? 1.1 = 8009 H;
= 1 - коэффициент радиальной нагрузки;
V =1 - вращается внутреннее кольцо подшипника [1 с.117];
K, = 1.1 - коэффициент безопасности [1 с.119];
Kт = 1 - работа при t < 1000 [1 с.119];
Проверяем подшипник B.
Отношение Fa / Fr = 27580 / 1452 = 19 > e; следовательно X = 0.39, Y = 0.76 [1 c.117].
=(X?V?B+Y?Fa)?Kб?Kт=(0.39?1452+0.76?27580)?1.1==21527 H;
6.3 Расчетная долговечность подшипника
часов
Ресурс работы редуктора 12000 часов.
7.Тихоходный вал
.1 Схема нагружения тихоходного вала
Горизонтальная плоскость;
?mС = P2 ? 100 - P1 ? 130 - Dx ? 260 = 0;
Dx = (43514 ? 100 -21756 ? 130)/260 = 5858 Н;
Cх=P2+P1+Dx = 43514 + 21756 + 5858 = 71128 Н;
Вертикальная плоскость;
?mС = Fr2 ? 100 + Fr1 ? 130 + Fa1?d2/2 - Dy ? 260 = 0;у = (15839 ? 100 + 7920 ? 130+2501?640/2)/260 = 13130 H;= Fr2 + Dy - Fr1 = 15839+13130 - 7920 = 21049 H;
С = = 74177 H;
D = = 14378H;
7.2 Эквивалентная нагрузка
Осевые составляющие реакций опор;
= е?С = 0.68?74177 = 50440 Н;
= 0.68 ? 14378 = 9777 Н;
Результирующие осевые нагрузки;
С = SС = 50440 Н;
FaD = SС + Fa = 50440 + 2501 = 52941 H;
Проверяем подшипник C.
Отношение; Fa/Fr = 50440/74177 = 0.68 < е; следовательно Х = 1 Y = 0 [1 c.117];
Р = 74177 ? 1.1 = 81594 Н;
Проверяем подшипник D.
Отношение; Fa/Fr = 52941/14378 = 3.68 > е; следовательно Х = 0.41 Y = 0.87 [1 c.117];
Р = (0.41 ? 14378 +0.87 ? 52941) ? 1.3 = 51954 Н;
.3 Расчетная долговечность подшипника
Lh = = 37717 часов;
8.Уточненный расчет червячного вала.
.1 Расчетная стрела прогиба червяка
Jпр =
где Е = 2,1?105 МПа - модуль упругости для стали;
= 540 мм - расстояние между опорами;
Jnp - приведенный момент инерции.
пр = ;
пр = = 14.8?106 мм4 ;
f = = 0.007 мм;
.2 Допускаемая стрела прогиба
[f] = (0.005 + 0.01) ? m = (0.005+0.01) ? 16 = 0.08 0.1 мм; Условие f < [f] выполнено.
.3 Коэффициент запаса прочности
Опасное сечение проходит через опору B. В этом сечении вал работает только на кручение, концентрация напряжений обусловлена подшипником посаженым с гарантированным натягом.
Материал вала сталь 45;
термическая обработка - улучшенная ?В = 690 МПа. Пределы выносливости;
при изгибе ?-1 ? 0.43 ? ?В = 0.43?690 = 296 МПа;
при кручении ?-1 ? 0.58 ? ?-1 = 0.58?296 = 172 МПa.
Осевой момент сопротивления;
= ? ? d3/32 = 3.14 ? 703/32 = 33.7?103 мм3;
Полярный момент сопротивления;
= 2 ? W = 2 ? 33.7?103 = 67.4?103 мм3;
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений;
?v = ?m = M1/2?Wp = 200.1?103/2 ? 67.4?103 = 3 МПа;
Коэффициенты;
= 5.5;
= 0.6 ? + 0.4 = 0.6 ? 5.5 + 0.4 = 3.7;
?? = 0.1; [2c166]
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям;
s? = = = 15.1;
Высокое значение коэффициента запаса прочности объяснятся тем, что диаметр вала по конструктивным соображениям (равенство диаметра выходного конца диаметру вала электродвигателя) был значительно увеличен. Уменьшение диаметра вала приведет к тому, что долговечность подшипников будет меньше ресурса работы привода.
9.Уточнённый расчёт тихоходного вала
.1 Рассмотрим сечение под опорой С
Концентрация напряжений обусловлена подшипником, посаженным с гарантированным натягом.
.2 Осевой момент сопротивления
W = ??d3/32 = 3.14?1203/32 = 169,6?103 мм3.
.3 Полярный момент сопротивления
Wp = 2?W =2?169,6?103 = 339,2?103 мм3.
.4 Суммарный изгибающий момент
Ми = = = 4631 Н?м.
.5 Амплитуда нормальных напряжений
= Ми/ W= 4631?103/169,6?103 = 27,3 МПа.
.6 Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
?v = ?m = M2/2 ?Wр= 6962?103/2?339,2?103 = 10,3 МПа
9.7 Коэффициенты [2 c.166]
= 3,6;
= 0,6?+ 0,4 = 0,6?3+0,4 = 2,5;
?? = 0.1.
.8 Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
sб = == 3.3.
.9 Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
s? = = = 6,9.
.10 Общий коэффициент запаса прочности
s = = = 3.0 > [s] = 2.5;
Во всех случаях условие s > [s] =2.5 выполняется.
10. Выбор и проверка шпоноч