Разработка кинематической структуры токарно-винторезного станка
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
?а;d - масштабный фактор;
КF - фактор шероховатости поверхности;
К? - эффективный коэффициент концентрации напряжений при изгибе;
?? - коэффициент, что корректирует влияние постоянной цикла напряжения на опоры;
?m - постоянная.
Предел выносливости
?-1=0,4?В=0,4750=300 МПа.
Коэффициенты К?=K?=1, Kd=0,65, KF=1.
.
Запас прочности при кручении S? определяется по формуле (4.23) з /3. с.299/
,(4.23)
где ?-1 - предел выносливости, МПа;
?а - амплитуда изменчивых циклов напряжений, МПа;
?m - постоянная, МПа;d - масштабный фактор;
КF - фактор шероховатости поверхности;
Кz - эффективный коэффициент концентрации напряжений при кручении;
?z- коэффициент, что корректирует влияние постоянной цикла напряжений.
Предел выносливости
?-1=0,2?В=0,2750=150 МПа.
?m=?а=0,55,2=2,6 МПа.
.
Запас прочности S определяется по формуле (4.24) з /3. с.299/
,(4.24)
где S?- запас прочности при изгибе, МПа;?- запас прочности при кручении, МПа.
.
Проверка жесткости вала.
Момент инерции J, мм4 определяется по формуле (4.25) з /9. с.291/
,(4.25)
где D - наружный диаметр шпинделя, мм;
? - коэффициент.
.
Прогиб в, мм определяется по формуле (4.26) з /3. с.303/
,(4.26)
где F - сила в зацеплении, Н;
Р - сила резания, Н;
Е - модуль прочности , МПа;- момент инерции, мм4;- расстояние между опорами, мм;
а, b - расстояние между силой в зацеплении и опорою, мм;- расстояние между опорою и силой резания, мм.
Прогиб в горизонтальной плоскости
Прогиб в вертикальной плоскости
Суммарный прогиб в, мм определяется по формуле (4.27) з /3. с.307/
,(4.27)
где угор - прогиб в горизонтальной плоскости, мм;
уверт - прогиб в вертикальной плоскости, мм.
Угол поворота ? , рад определяется по формуле (4.28) з /3. с.303/
(4.28)
где F - сила в зацеплении, Н;
Р - сила резания, Н;
Е - модуль прочности , МПа;- момент инерции, мм4;- расстояние между опорами, мм;
а, b - расстояние между силой в зацеплении и опорою, мм;- расстояние между опорою и силой резания, мм.
Угол поворота в горизонтальной плоскости
Угол поворота в вертикальной плоскости
Суммарний угол поворота ? , рад определятся по формуле (4.29) з /3. с.307/
,(4.29)
где ? гор - угол поворота в горизонтальной плоскости , рад;
? верт - угол поворота в вертикальной плоскости, рад.
Рисунок 3.1
.6 Расчет шпоночных соединений
В большинстве случаев для крепления колес и муфт на валах используются ненапряженные призматические шпонки. Шпонки, что крепят колеса выбирают по ГОСТ 10748-79 и по СТ РЭВ 189-75.
Наиболее часто используются шпонки с закругленными торцами (исполнение А)
Рис. 3.1 Шпоночное соединение
Наиболее опасной деформацией для шпонок и пазов есть смятие для крутящего момента Мi, (Нмм). Расчет на смятие исполняется по следующей формуле:
где - напряжение смятия, ;
М - момент, что крутит, на этом валу, ;
- диаметр вала, ;
- высота шпонки, ;
- глубина шпонкового паза, ;
- робочая длина шпонки, .
,
где - длина шпонки (общая);
- ширина шпонки .
В общем машиностроении напряжения, что действуют, на смятие принимают равными:
при среднему режиме работы
;
- при статистических перегружениях
.
Материал шпонок это Ст. 6, стали 45, 50.
Нулевой вал:
Второй вал:
Третий вал:
Четвертый вал:
Пятый вал:
- допускаемое напряжение на срез, зависящее от материала соединительных элементов и условий работы конструкции.
В машиностроении при расчете штифтов, болтов, шпонок и т. п. принимают:
,
где - предел текучести материала.
Придел текучести для стали 40Х равен 300 МПа. Значит:
Проверочный расчет шпонки на срез определяется по формуле:
?сp = 2Мкр / dbl ? [?]сp МПа,
где Мкр - крутящий момент, передаваемый соединением, в Нм;- ширина поперечного сечения шпонки в мм;- диаметр вала в мм;- длинна шпонки, в мм.
Пятый вал:
.7 Расчет клиноременной передачи
В приводе главного движения станка применяются две клиноременные передачи. Для примера рассчитаем первую передачу.
Частота вращения меньшего шкива
Определяем сечение ремня - А.
Крутящий момент
Диаметр меньшего шкива
Полученное значение диаметра округляем по ГОСТ 17383-73 до ближайшего стандартного. .
Диаметр большего шкива
Полученное значение округляем по ГОСТ 17383-73 до ближайшего значения. .
Уточненное передаточное отношение
Межосевое расстояние, в интервале
где - толщина клинового ремня, мм.
Длина ремня
Полученное значение округляем до ближайшего стандартного.
.
Уточненное межосевое расстояние
Угол обхвата ремнем меньшего шкива
Число ремней
где - коэффициент режима работы;
- мощность, допускаемая для передачи одним ремнем, кВт;
- коэффициент, учитывающий влияние длины ремня;