Материал: Автоматизированная разработка технического руководства по эксплуатации и ремонту компонентов муфты сцепления мобильной буровой установки

Граничные и начальные условия, параметры настройки.

• - Для статического нелинейного анализа - история нагружения;
• - Для динамической модели в дополнение к статической и в зависимости от типа динамического анализа - перемещения, скорости, ускорения, спектр возбуждения, параметры гармонических нагрузок.

В зависимости от типа анализа тип и параметр модели демпфирования: модальное и Рэлеевское.

Виртуальные соединители:

• - Болты с предварительным натягом, соединяющие как тела, оболочки;
• - Штифты с конечной бесконечной жесткостью;
• - Пружины, "сосредоточенные" и "распределенные", в том числе и с предварительным натягом. Пружины, соединяющие концентрические грани с радиальной и тангенциальной жесткостью;
• - Шариковые и роликовые подшипники;
• - Точки контактной сварки;
• - Жесткая связь граней;
• - Жесткий стержень

Сетки:

• - Многослойные анизотропные плоские и криволинейные оболочки с назначенным углом армирования для каждого слоя;
• - Трехслойные сэндвич-панели.

Результаты:

• - Доступны параметры, присущие динамическим эффектам: скорости, ускорения, спектральные характеристики;
• - Абсолютное большинство результатов доступно в зависимости от времени;
• - Для большинства всех типов можно получить кривые отклика;
• - Анимация динамических эффектов.

Вал изображен на рисунке 19.

Рисунок 19 - Вал

Избирая расчетной точка опоры нужно учесть, будто деформативные движения валов - малы, и ежели система реальной точка опоры дозволяет желая бы маленький разворот либо смещение то данного довольно чтоб полагать ее шарнирной либо сменный.

Вал разглядывать как опору с шарнирно - подвижными опорами либо с об одной караулке шарнирно - сменный и об одной караулке шарнирно - неподвижной опорами.

Подшипники, улавливают лишь радиальные перегрузки, изображаются в облике шарнирно - подвижных опор.

Предоставление вращательного перемещения исполняются от электродвигателя ДПМ - 20 -Н1 - 08Т ОСТ 160.515.022 - 76 через шестерню прямозубой 1цилиндрической передачи. Этак как представление прямозубая, то аксиальные силы F _aв зацеплении ни как не станет.

Технические характеристики электродвигателя:

• 1. Номинальный вращающий момент : T = 1,96. (мНм).
• 2. Частота на и вращения вала: n = 4500789 (об/мин.).
• 3. Мощностью в: P = 0,94,11 (Вт).

Перемещение передачах исполняется сообразно принципу винтообразный пары либо сообразно принципу наклонной плоскости.

По формуле (4.1) определим вращающие моменты, передаваемые:

1) Цилиндрическим колесом:

2) Вал:

По формуле (4.3) вычислим частоту вращения n₂:

где U_{ц. п.}- передаточное1 число цилиндрической 1передачи.

Тогда1 частота вращения1 n₂определится:

По формуле (4.4) определим1 мощность P₂:

где з_{ц. п.} - КПД1 цилиндрической1 передачи.

Теперь 1найдем значение T₂:

Силы в 1зацеплении:Мощь взаимодействия 1вала и колеса - F _n принимают сосредоточенной и приложенной в полюсе зацепления сообразно по нормали к рабочей плоскости витка. Ее задают 3-мя обоюдно перпендикулярными составляющими: F _t,F _a, F _r .

В цилиндрической передаче:

Окружную силу вычислим по формуле (4.5):

Радиальную силу вычислим по формуле (4.6):

В червячной передаче:

Осевую силу вычислим по формуле (4.7):

Окружную силу вычислим по формуле (4.8):

Радиальная сила (раздвигает червяк и колесо) вычислим по формуле (4.9):

Вычислим значение нормальной силы F _n по формуле (4.10):

По формуле (4.11) контакта червя и колеса появляется изгибающий эпизод Mот деяния аксиальный изо всей силы F _a .

Приступая расчету, до обозначаем небезопасные сечения вала, которые подлежат расчету. При данном предусматривается нрав эпюр изгибающих и вращающих факторов, структурная выкройка вала и живого места нет сосредоточении напряжений.

Ныне проведем расчет и тест на напряженно - деформированного состояния вала в программной1среде Solid Works Simulation .

Для расчета вала создаем сетку конечных элементов, как показано рисунке 20.

Рисунок 20 - Сетка конечных элементов

На рисунке 21 показано распределение нормальных усилий и диаграмма напряжений.

Рисунок 21 - Вал и эпюра нормальных напряжений.

На рисунке 22 приведено изображение эпюры перемещений.

Рисунок 22 - Вал и эпюра перемещений.

По цветной легенде, находящейся около рисунка, можно определить максимальные значения того или иного параметра и сделать следующие выводы о прочностных характеристиках детали.

По диаграмме нормальных напряжений видно, что напряжения в полюсе зацепления вала с червяком не значительны. А по диаграмме перемещений ясно, что перемещения витков очень малы.

В ходе расчетов, проведенных методом имитационного моделирования, были получены аппроксимированные результаты: наибольшие значения статического напряжения и деформационного растяжения, определенных разработчиком как допустимые при указанных нагрузках, деталь имеет необходимый запас прочности, требуемый для безопасного использования изделия в целом.

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ ВАЛ

Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от всемирного внедрения методов технико-экономического анализа.

Технический прогресс в машиностроении характеризуется не только улучшением конструкций машин, но и непрерывным совершенствованием технологии их производства. Важно качественно, дешево и в заданные плановые сроки с минимальными затратами изготовить изделие применив высокопроизводительное оборудование, технологическую оснастку средства механизации и автоматизации производства. От принятой технологии производства во многом зависит надежность работы выпускаемых изделий, а также экономика их эксплуатации.

В данной выпускной работе особое внимание уделяется решению технических и организационных задач, а также детальному и творческому анализу существующего технологического процесса.

В представленной выпускной работе особенный интерес уделяется решению технических и организационных задач, а еще детальному и креативному разбору имеющегося технологического процесса.

Описание, назначение и конструкция детали

Деталь “Вал” считается одной из-за основных деталей машин.

Вал -- это деталь машин, уготованная передачи вращающего эпизода и восприятия работающих сил со бросаться вовсе стороны находящихся на нём подробностей и во весь опор.

Деталь «Вал» относится к группе тел вращения с габаритными размерами Ш82х685мм. Вал состоит из шести ступеней. Данная деталь - вал, относится к группе цилиндрических изделий. Основное предназначение вала - передавать крутящий момент. Она довольно технологична, потому что дозволяет использование высокопроизводительных способов и режимов отделки, достанет отличные базисные плоскости.

Химический состав им механические свойства1 стали 20 приведены во таблице 1.

Таблица 1 - Химический состав1стали 40Х

Благодаря невысокой тепло- им электропроводности этот материал отлично показывает себя при температуре свыше 120 °C и до 250 °C, однако, не допускается его использовать даже кратковременно при температуре выше 500 °C . Он не склонен к образованию трещин, но при повышении температуры выше 80 °C склонен к образованию межкристаллитной коррозии, что прикладывает определённые лимитирование на его использование. Однако, искусственное состаривание позволяет избежать с одновременным убавлением крепости и пластичности. В таблице 2 механические свойства стали 40Х.

Таблица 2 - Механические свойства стали

На рисунке 23 приведены механические свойства материала Д16.

Рисунок 23 - Механические свойства материала Д16

Одним из основных требований к этой трудносвариваемой стали всегда была достаточная величина модуля упругости, т.е. коэффициента пропорциональности между напряжением и деформацией. Модуль упругости стали 40х равен 215 ГПа, в то время как даже при многократном увеличении уровня температуры она меняется незначительно (приведенный модуль упругости стали рассчитан при t=20^оC).