Материал: Описание работы вертикальносверлильный станка модели 2Н

Расчет муфты

Муфту подбираем и рассчитываем в соответствии с заданием, из которого выбираем необходимые для расчета исходные данные:

 Для определения крутящего момента на валу электродвигателя привода главного движения используется номинальная мощность и номинальная частота вращения:



где  – мощность электродвигателя, кВт передаваемый момент Тн = 71,625Н·м;

 диаметры соединяемых муфтой валов: dэ/д = 20 мм и входного конца dвх = 20мм.

При коэффициенте нагрузки Kн = 1,5 расчетный момент по формуле



По ГОСТ 21424 выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту с допускаемым вращающим моментом [Т] = 250 Н·м, диаметрами посадочных отверстий 20 мм, исполнения 2: Муфта 250-38-2 ГОСТ 21424.

Конструкция муфты показана на рисунке. Здесь же представлена ее расчетная схема.



а б в

Рис. 12 Муфта упругая втулочно-пальцевая:

а – конструкция; б – конструктивная схема; в – расчетная схема

Ее техническая характеристика:

 габаритные размеры D×L =140×165 мм;

 длина ступицы l = 80 мм;

 диаметр пальцев d_п =14 мм;

 число пальцев z=6;

 диаметр окружности расположения

центров пальцев D1=105 мм;

размеры гофрированных резиновых втулок D_р×l_р=26×28 мм;

 предельная частота n_lim=3800мин^-1;

 допускаемые смещения осей валов:

- радиальное Δr = 0,2 мм;

- угловое γ = 1,5º;

- осевое Δа = 1…5 мм;

 материал: полумуфт СЧ20;

пальцев сталь 45, σТ=300 МПа.
Нагрузочная способность муфты обусловлена прочностью пальцев на изгиб и резиновых втулок на смятие.

Расчетная схема пальца представлена на рисунке .

Рис. 13 Расчетнаясхема пальца

Выбираем допускаемое напряжение изгиба для материала пальцев

= (0,4 ... 0,5) σ_Т = (0,4…0,5)·300 = 120…150 МПа.

В соответствии с расчетной схемой и технической характеристикой выбранной муфты

напряжение изгиба в опасном сечении пальцев



Напряжение смятия в резиновых втулках



По рекомендации допускаемое напряжение смятия [σ_см] = 1,8…2 МПа.

Следовательно, прочность пальцев и втулок обеспечена.

8. Определение числа зубьев зубчатых колес

В коробках скоростей проектировочный расчет зубчатых колес ведется на усталость по контактным напряжениям и проверяются на изгиб.

Характерной особенностью работы зубчатых колес станков является изменение в широком диапазоне как передаваемой мощности, так и числа оборотов, при которых работают зубчатые колеса, что находит отражение в определении коэффициента долговечности.

Модуль цилиндрических зубчатых колес определяют по контактным напряжениям:



по напряжениям изгиба



где m – модуль, мм;

N – мощность в цепи от электродвигателя до рассчитываемой шестерни с учетом КПД, кВт

n – число об/мин шестерни передачи расчетной кинематической цепи, по которой на шпиндель передается примерно верхняя частота нижней трети диапазона регулирования, а n_min этого диапазона передает полную мощность;

z – число зубьев рассчитываемой шестерни;

i – передаточное отношение числа зубьев большего колеса к меньшему (i ≥ 1);

ψ – отношение ширины зубчатого колеса b к модулю (ψ = b/m = 6 - 10); принимаем ψ = 7;

y – коэффициент формы зуба табл. 4.3. [5]

[σ]_конт = 640 МПа – допустимое контактное напряжение для зубчатых колес из стали 40Х. Способ термообработки – улучшение до HB 230-260 табл. 4.4. [5];

[σ]_изг = 215 МПа;

N₀ = 25*10⁷ – базовое число циклов;

k, k_нер, k_дин – коэффициенты соответственно долговечности, неравномерности распределения нагрузки вследствие деформации валов и динамичности

k_нер = 1; k_дин = 1

где k_N – коэффициент, характеризующий предполагаемое изменение мощности передаваемой рассчитываемой шестерней, k

_N = 1;

k_n – коэффициент, характеризующий работу передачи на различных частотах вращения;

Т – расчетное время работы передачи в часах,

,

Х – число поочередно включаемых передач между смежными валами

Выбираем числа зубьев зубчатых колес, исходя из передаточного отношения по таблице приложения Д (стр.87, [7])















В Компас v13 расчёт зубчатых колёс происходит следующим путём.

Далее нажимаем Цилиндрическая шестерня с внешними зубьями.



В появившемся окне выбираем Запуск расчёта, далее Геометрический расчёт, в следующем окне заполняем все необходимые ячейки что бы открылась страница 2






На странице 2 нажимаем расчёт, ждём расчёта данных. После завершения жмём на кнопку закончить расчёт.



выбираем колесо и нажимаем ОК.



Задаём значения фасок и выходим.



Создаём цилиндрическую поверхность слева на длину 97 и диаметром 46.



Далее создаём отверстие с шлицами. Добавляем все необходимые элементы, которые должны присутствовать на чертеже.



Далее сохранить модуль и выйти

9. 1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12

Расчет и конструирование зубчатых колес коробки скоростей

За расчетную частоту вращения шпинделя принимается частота:



Выбираем более подходящие обороты из ряда частот, более близкое значение



Расчет модуля для группы z₁/z₂:



Расчет модуля для группы z₃/z₄:



Расчет модуля для группы z₁₁/z₁₂:

Расчет модуля для группы z₁₃/z₁₄:


Для зубчатых колес

z₁/z₂= 0,25; z₃/z₄=0,633; z₁₁/z₁₂=0,1; z₁₃/z₁₄=1,579;

Диаметр делительной окружности , мм



Определяем окружную скорость рассчитываемой шестерни:





Определяем крутящие моменты на валах:





Определяем окружное усилие на зубе рассчитываемой шестерни:





Определяем межцентровые расстояния пары зубчатых колес: