Расчет устройства для наплавки валов - Дипломная работа

бесплатно 0
4.5 68
Анализ организации технического сервиса машин на предприятии. Разработка технологического процесса восстановления вала диска и расчет устройства для наплавки валов. Расчет деталей устройства на прочность. Экономическое обоснование проекта, расчет затрат.

Скачать работу Скачать уникальную работу

Чтобы скачать работу, Вы должны пройти проверку:


Аннотация к работе
ЦРМ предназначена для диагностирования и ремонта тракторов и автомобилей, а также для текущего ремонта с/х техники, комбайнов, сельскохозяйственных орудий, машин, изготовление запасных частей, ремонта и изготовления инструмента и выполнения различных заказов. Производственная программа мастерской составляется с учетом потребности техники в ремонте на текущий период. Текущему ремонту подлежит 70% техники, которое производится в ремонтной мастерской, а 30% подлежит капитальному ремонту, который выполняется в специализированных ремонтных предприятиях. Ремонт двигателей проводят во втором и третьем кварталах, так как в это время мастерская менее загружена. Мастерская не имеет постоянного штата, поэтому ремонт техники проводится в основном механизаторами.Организовать отделение дефектовки и комплектовки, оснащенное необходимым оборудованием. Организовать рабочие места для ремонта и наплавки валов. Ремонт сельскохозяйственной техники проводится непосредственно в мастерской. В настоящее время ремонт проводится в мастерской с плохим оснащением оборудованием и необходимым инструментом. В ремонтной мастерской хозяйства проводятся текущие, и внеплановые ремонты машинно-тракторного парка, кроме этого в мастерской планируется проведение технических обслуживаний №3 тракторов т.к. в хозяйстве отсутствует пункт технического обслуживания.Трудоемкость работ при ремонте машин (тракторов, комбайнов, автомобилей, двигателей) одной марки определяется по программе ремонта машин и трудоемкости на ремонт одной машины данной марки и вида ремонта определяется по формуле [14]: , (2.1) где - количество ремонтируемых машин данной марки и вида ремонта, шт.; В общий объем мастерской включаются дополнительные (разные) работы, которые определяются в процентном отношении к общему объему работ по ремонту машин и агрегатов: а) ремонт оборудования мастерской - 8% (1905) б) изготовление запасных частей - 5% (1190) в) ремонт и изготовление приспособлений и инструмента - 3% (714) г) разные заказы колхозов, совхозов и других организаций - 10% (2381) Для равномерного распределения работ по кварталам (или месяцам) при составлении годового плана загрузки мастерской определяется месячная трудоемкость ремонта в чел.-ч. по формуле [14]: , (2.3) где - суммарная годовая трудоемкость мастерской, чел.-ч.; Дополнительные работы, связанные с ремонтом и изготовлением технологической оснастки, изготовлением деталей для других подразделений и прочих работ планировать в 4 и 1 кварталах - 20%, во 2 и 3 кварталах - 80%. Фонды времени машиносборочного отделения, оборудования и рабочего определяются за расчетный период (год): а) фонд времени машиносборочного отделения определяется по формуле [14]: , (2.6) где - количество рабочих дней в расчетном периоде;Установка конических роликовых подшипников связана с тем, что на вал в процессе работы бороны воздействуют и большие осевые нагрузки. Основными видами износа вала является: механический В данном случае разновидностью механического износа, которому подвергается вал, является абразивный - в результате воздействия твердых тел или частиц. Учитывая нагрузочные и температурные параметры работы вала, его физико-механические свойства, величину износа, делаем вывод о том, что для восстановления поверхностей под подшипники вала могут быть рекомендованы способы: - наплавка в углекислом газе; Наплавка в среде углекислого газа: Хромирование: Газовая наплавка: Наплавка в среде углекислого газа: Хромирование: Газовая наплавка: Согласно условию , мы видим, что оптимальным методом восстановления является наплавка в среде углекислого газа. Учитывая условие работы и виды износа шлицевого вала, этот дефект будем устранять наплавкой в среде углекислого газа.Принят способ восстановления вала - в среде углекислого газа. Для наплавки валов промышленностью выпускается большое количество разнообразного оборудования, а именно для наплавки под слоем флюса, вибродуговой наплавке, в среде защитных газов (марок ОКС-5611, ОКС-5594 и т.п.). Устройство для наплавки внутренних поверхностей отверстий, содержащее корпус с вращающейся в нем посредством подшипников качения полой обоймой, гибкий направляющий канал с наружной винтовой резьбой и изогнутым мундштуком для подачи защитного газа и сварочной проволоки в зону наплавки, размещаемый в полой обойме соосно с ней с возможностью вращения и продольного осевого перемещения, а также механизм продольного перемещения направляющего канала типа винт - гайка. Необходимая для наплавки деталь устанавливается в шпиндель 1 и поджимается конусом упорным 3. КПД винтовой пары определим по формуле [4]: (4.3) где ? - угол подъема винтовой линии, принимаем ?=300;В данном разделе дипломного проекта был произведен анализ устройств для восстановления валов.Общее руководство и ответственность за организацию и проведение работы по охране труда в мастерской, в соответствии с «Временным положением об организации работы по охране труда в системе Госагропрома РФ» от 4 июня 1996 года возлагается на заведующего мастерской.

План
Годовой план загрузки мастерской. Определение производственной мощности мастерской в условных ремонтах

Вывод
Ремонт сельскохозяйственной техники - это сложный и трудоемкий процесс. Качественный и экономически-эффективный ремонт возможен только в хорошо оснащенной мастерской.

Для постановки ремонтного производства на должный уровень необходимо выполнить следующее: 1. Организовать отделение дефектовки и комплектовки, оснащенное необходимым оборудованием.

2. Организовать рабочие места для ремонта и наплавки валов.

3. Организовать окраску отремонтированной техники. Ремонт сельскохозяйственной техники проводится непосредственно в мастерской.

4. Организовать рабочие места по ремонту дисковых борон. В настоящее время ремонт проводится в мастерской с плохим оснащением оборудованием и необходимым инструментом.

5. Приобрести недостающее оборудование необходимое для выполнения текущего ремонта.

6. Приобрести оборудование необходимое для проведения работ по восстановлению деталей.

7. Организовать участок для выполнения работ по восстановлению деталей.

2. Обоснование мероприятий по совершенствованию организации технического сервиса

2.1 Расчет программы работ технического сервиса на расчетный период

В ремонтной мастерской хозяйства проводятся текущие, и внеплановые ремонты машинно-тракторного парка, кроме этого в мастерской планируется проведение технических обслуживаний №3 тракторов т.к. в хозяйстве отсутствует пункт технического обслуживания. Капитальные ремонты тракторов, автомобилей и другой сложной техники производятся на ремонтно-техническом предприятии в районном центре, которое находится в 15 км от мастерской хозяйства и на других предприятиях Воронежской области.

Производственная программа и мощность ремонтного предприятия могут выражаться в физических, приведенных или условных единицах ремонта, а так же в суммарно-денежном выражении.

Существуют несколько способов определения количества ремонтно-обслуживающих воздействий и объема ремонтных работ, отличающихся трудоемкостью и точностью проведения расчетов.

В данном проекте для целей планирования капитального и текущего ремонта тракторов, комбайнов и автомобилей применен метод помашинного расчета, а для перспективного планирования ремонтов СХМ - метод группового расчета.

Помашинный метод расчета заключается в определении количества ремонтов по каждой конкретной марке машины.

Групповой метод расчета позволяет определять годовое количество и трудоемкость ремонтно-обслуживающих воздействий по группе машин на основе нормативов.

Проектируемая ремонтная мастерская предназначена для выполнения в ней текущих ремонтов: а) тракторов: К-701 - 5 шт; Т-150 - 7 шт; МТЗ-80 - 17 шт; ДТ-75М - 10 шт; Т-70С - 2 шт; Т-25 - 1 шт. б) комбайнов: ДОН-1500Б - 7 шт; КСК-100 - 4 шт; КС-6 - 2 шт; КПН-2,4 - 1 шт; СПС-4,2 - 3 шт. в) автомобилей: КАМАЗ - 4 шт; ЗИЛ - 7 шт; ГАЗ - 20 шт.

В мастерской выполняется капитальный ремонт двигателей: Д-240 - 4 шт; СМД-60 - 2 шт; А-41 - 3 шт; ЗМЗ - 1 шт; ЗИЛ - 2 шт; ЯМЗ-240Б - 1 шт.

Произведя расчет получаем трудоемкость на ремонт сельскохозяйственных машин составляет 5395 чел.-ч. В число ремонтируемых СХМ входят: косилки, грабли, пресс-подборщики, БМ-6Б, картофелесажалка; культиваторы, бороны дисковые, катки сеялки, плуги, машины для протравливания семян, опрыскиватели, машины для внесения удобрений, тракторные прицепы.

Кроме того, выполняются работы по ремонту оборудования мастерской, изготовлению запасных частей, ремонту и изготовлению приспособлений и инструментов, разные заказы.В данном разделе проекта был произведен расчет программы технического сервиса базы.

В результате расчетов мы получили: - общая трудоемкость составила 29997 чел.-ч.

- трудоемкость по мастерской составила 23807 чел.-ч.

- мощность мастерской составила 105 условных ремонтов

- списочное количество рабочих - 25 человек

- явочное количество рабочих - 19 человек

Также из проведенного расчета видно, что площадь необходимая для мастерской составляет 611 м2, а фактическая площадь мастерской составляет 648 м2, т.е дополнительное строительство не требуется.

3. Разработка технологического процесса восстановления вала диска БДТМ

3.1 Анализ условий работы вала

Рис. 3.1.

Вал (поз. 1) БДТМ при работе испытывает как циклические так и ударные нагрузки. Вал вращается на двух конических роликовых подшипниках (поз.2, 3). Вал с подшипниками помещен в корпус, который является частью стойки бороны. Между подшипниками имеется разделительная проставка (поз. 3). Зазор в подшипниках регулируется при помощи регулировочных шайб, которые подкладываются под крышку.

Установка конических роликовых подшипников связана с тем, что на вал в процессе работы бороны воздействуют и большие осевые нагрузки.

3.2 Анализ износного состояния

Рис. 3.2. Вал БДТМ

Основными видами дефектов вала являются износ посадочных поверхностей 1 и 2 под подшипники.

Основными видами износа вала является: механический В данном случае разновидностью механического износа, которому подвергается вал, является абразивный - в результате воздействия твердых тел или частиц.

Вал изготовлен из стали 40Х.

Посадочные поверхности под подшипники восстанавливаются осталиванием. При износе более 0,4 мм применяют вибродуговую наплавку или напыление металлических порошков. Изношенные шлицевые поверхности восстанавливаются автоматической наплавкой порошковой проволокой, вибродуговой наплавкой.

3.3 Обоснование рационального способа восстановления

Учитывая нагрузочные и температурные параметры работы вала, его физико-механические свойства, величину износа, делаем вывод о том, что для восстановления поверхностей под подшипники вала могут быть рекомендованы способы: - наплавка в углекислом газе;

- хромирование;

- газовая наплавка.

Рассчитаем стоимость восстановления каждым способом по формуле: ,(3.1) где S - площадь восстанавливаемой поверхности;

Суд - удельная себестоимость, руб./м2.

Целесообразно применение того или иного способа восстановления при выполнении условия: ,(3.2) где Кд - коэффициент долговечности для применяемых способов восстановления.

Кд = 0,8-0,85 - наплавка в углекислом газе;

Кд = 0,9-1,0 - хромирование;

Кд = 0,85-1,0 - газовая наплавка.

Суд = 70000 руб./м2 - наплавка в углекислом газе;

Суд = 90000 руб./м2 - хромирование;

Суд = 80000 руб./м2 - газовая наплавка.

,(3.3)

Наплавка в среде углекислого газа:

Хромирование:

Газовая наплавка:

Наплавка в среде углекислого газа:

Хромирование:

Газовая наплавка:

Согласно условию , мы видим, что оптимальным методом восстановления является наплавка в среде углекислого газа.

3.4 Разработка операционной технологии восстановления вала

В процессе работы вала возникают следующие дефекты: - износ посадочных поверхностей под подшипник;

В дальнейшем будем рассматривать данный дефект. Учитывая условие работы и виды износа шлицевого вала, этот дефект будем устранять наплавкой в среде углекислого газа.

Наплавка проводится без последующей термической обработки, и без предварительной механической обработки. Для наплавки используется полуавтомат А-547Р. Последующая механическая обработка точение и далее шлифование. Для наплавки используется проволока 1,2 Нм-30ХГСА ГОСТ 10543-82.

Рассматриваем режимы при наплавке в среде углекислого газа.

Выбираем силу тока в зависимости от диаметра электрода и диаметра детали [таблица 5,2; 1].

Диаметр проволоки 1,1-1,2 мм.

Сила тока

Напряжение

Скорость наплавки VH, м/ч.

,(3.4) где ?Н - коэффициент наплавки, г/А.ч, ?Н=(10?12) г/А.ч;

J - сила тока, А;

h - толщина наплавляемого слоя, мм;

S - шаг наплавки, мм;

? - плотность электродной проволоки, г/см3 (? =7,85).

,(3.5)

S=(1,6?2,2).dпр=1,8.1,2=2,16 мм

.

Частота вращения детали п мин-1: ,(3.6)

.

Скорость подачи проволоки Uпр, м/ч: ,(3.7)

Вылет электрода: ,(3.8)

Смещение электрода l, мм: ,(3.9)

Расход углекислого газа составляет 12 л/мин.

Рассчитываем норму времени, ТН:

, (3.10) где Т0 - основное время: , (3.11)

ТВС=(2?4)мин

, (3.12) где к - коэффициент, учитывающий долю дополнительного времени от основного и вспомогательного, %: к=10 - для наплавки в среде СО2

ТПЗ=(16?20)мин

Используемая марка проволоки 1,2 НП-30 ХГСА.

Механическая обработка покрытий.

Выбор режимов резания при точении.

Определим частоту вращения: ,(3.13)

Скорость резания U: ,(3.14)

где t - глубина резания, мм;

S - подача, мм/об;

Т - стойкость инструмента, мин [табл. 5.7; 1], Т=60 мин;

С=41,7 [табл. 5.8; 1];

т=0,100 [табл. 5.9; 1];

х=0,18; y=0,27.

Рассчитываем оперативное время: ,(3.15)

,(3.16) где L - расчетная длина обработки в направлении подачи, мм;

i - число проходов.

,(3.17) где l - длина обрабатываемой поверхности;

l1 - длина врезания инструмента, мм;

, т.к. ?=450, то l1=t;

l2 - длина перебега инструмента, мм;

l2=(2?5)мм;

l3 - длина проходов при взятии пробных стружек, мм;

l3=6 мм.

Вспомогательное время Твсп на установку и снятие детали со станка, пуск и остановку станка, подвод и отвод режущего инструмента, измерение размеров и т.п. выбираем из табл. 5.10.

Твсп=0,54мин

Выбор режимов резания при шлифовании.

Глубина шлифования t=0,015 мм.

Число проходов: ,(3.18) где Z - припуск на шлифование.

Продольная подача S, мм/об: ,(3.19) где SД - продольная подача в долях ширины круга на один оборот детали;

ВК - ширина шлифованного круга, мм. ВК =20мм.

При круглом шлифовании S зависит от вида шлифования:

,(3.20)

Окружная скорость детали UД=2?5 м/мин: Частота вращения детали: ,(3.21) где D - диаметр детали.

Скорость продольного перемещения стола Vct, ,(3.22)

Основное время при шлифовании: ,(3.23) где L - длина шлифуемой детали, мм;

К - коэффициент.

;

мин.

Результаты расчетов сводим в таблицу 3.1.

Операции Технологические переходы Параметры обрабатываемых поверхностей Подача, мм/об Скорость резания и число оборотов шпинделя Основное время, мин Вспомогательное время, мин Оперативное время, мин Время обслуживания рабочего места, мин Время на отдых, мин Штучное время, мин

D, B мм l мм t мм Расчетная Фактическая Расчетная Фактическая Перехода Т1 Операции T0 Установка и снятие детали Управление станком Измерения детали

V n V n

1 2 5 6 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

005 наплаврчная наплавить поверхность 40 150 1,21 2,16 2,16 82,60 9,53 83 10 0,32 1,00 1,00 1,00 1,00 9,00 9,00 0,43 22,75

010 токарная точить поверхность 40 150 1,2 0,40 0,40 34,30 242 34 240 0,12 0,26 0,20 0,17 0,17 0,92 0,50 0,04 2,38

015 шлифовальная 40 150 0,015 5 5 100 5 100 5 0,01 0,07 0,30 0,15 0,15 0,17 0,35 0,10 1,30В данном разделе дипломного проекта была проделана следующая работа: 1. Принят способ восстановления вала - в среде углекислого газа.

2. Разработан технологический процесс восстановления вала (смотри табл. 3.1.).

Для реализации технологического процесса требуется разработать устройство для наплавки валов.

4. Разработка устройства для наплавки валов

4.1 Анализ устройств для наплавки валов

Для наплавки валов промышленностью выпускается большое количество разнообразного оборудования, а именно для наплавки под слоем флюса, вибродуговой наплавке, в среде защитных газов (марок ОКС-5611, ОКС-5594 и т.п.).

Наплавочная установка включает в себя вращатель (токарный станок), обеспечивающий закрепление и вращение деталей и перемещение наплавочной головки относительно ее. Наплавочная головка состоит из механизма подачи проволоки, изменяющего ступенчато или плавно скорости подачи электрода, мундштука для подвода проволоки к детали.

Специальные наплавочные станки, создаются в институте электросварки им Е.О. Патона , используемые для наплавки детали типа "вал" (опорные катки, оси, различные валы), плоские поверхности шлицы валов, а также детали сложного профиля (зубья ведущих звездочек и т.п.).

Проведение патентного поиска по проектируемой конструкции

Целью патентного поиска является изучение технической литературы, проработка и определение авторских свидетельств, рефератных материалов, получение аналогичных материалов по исследуемой теме. Применительно к нашему исследованию была проработана литература, авторские свидетельства.

Результаты патентного поиска представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1. Проведение патентного поиска по проектируемой конструкции

Предмет поиска (объект, его составные части) Страна выдачи и номер охранного документа, классификация и индекс Сущность заявленного технического решения и цели его создания (по описанию изобретения или опубликованной заявки)

1 2 3

Устройство для наплавки поверхностей СССР авт.свид. №1581502 В 23 К 9/0 Изобретение относится к восстановлению под номинальный размер изношенных отверстий в корпусных деталях с применением наплавки. Целью изобретения является повышение надежности конструкции, снижение ее габаритов и массы, а также расширение технологических возможностей. Устройство для наплавки внутренних поверхностей отверстий, содержащее корпус с вращающейся в нем посредством подшипников качения полой обоймой, гибкий направляющий канал с наружной винтовой резьбой и изогнутым мундштуком для подачи защитного газа и сварочной проволоки в зону наплавки, размещаемый в полой обойме соосно с ней с возможностью вращения и продольного осевого перемещения, а также механизм продольного перемещения направляющего канала типа винт - гайка.

2.Установка для наплавки СССР авт.свид. №1593819 В 23 К 9/04 Изобретение относится к сварочной и наплавочной технике и может быть использовано для наплавки поверхностей катания крестовин железнодорожных стрелочных переводов при их восстановлении. Цель изобретения - расширение технологических возможностей, упрощение конструкции и снижение ее материалоемкости.

4.2 Состав и принцип действия устройства для наплавки

За прототип разрабатываемого устройства возьмем авт.свид. №1593819 В 23 К 9/04

Рисунок 4.1. Устройство для наплавки.

Устройство работает следующим образом.

Необходимая для наплавки деталь устанавливается в шпиндель 1 и поджимается конусом упорным 3. В вилку 2 устанавливается держак от полуавтоматической или автоматической сварки. Затем выбрав необходимую частоту вращения двигателя 22 с помощью частотного преобразователя начинаем процесс наплавки.

В случае если частотным преобразователем не удается выставить нужный режим наплавки (частота вращения наплавляемого вала, скорость перемещения вилки относительно наплавляемого вала), то добиваемся этого подбором шестерен 9 и 1.

4.3 Расчет деталей устройства на прочность

Определяем потребную мощность электродвигателя по формуле [15]: (4.1) где Nвв - мощность на выходном валу электродвигателя, Вт;

h - общий КПД.

Общий КПД определяем по формуле [5]: (4.2) где hрп - КПД ременной передачи, принимаем hрп=0,8;

hп - КПД одной пары подшипников, принимаем hп=0,98;

т - число подшипников, т=2;

hвп - КПД винтовой пары.

КПД винтовой пары определим по формуле [4]: (4.3) где ? - угол подъема винтовой линии, принимаем ?=300;

? - приведенный угол трения.

где f - коэффициент трения стали по стали, принимаем f=0,15.

Мощность, требуемая для перемещения устройства для наплавки, считаем исходя из следующих соображений.

Перемещение по винтовой линии рассматриваем как перемещение тела по наклонной плоскости.

Рис. 3.3. Схема сил к расчету привода механизма поворота.

Окружное усилие находим по формуле [4]

(4.4) где Р - сила вращающая винт - окружное усилие, Н;

Q - осевая нагрузка винтовой пары, Н.кг;

(4.5) где m - общая масса перемещаемых частей, принимаем m=5,5 кг;

g - ускорение свободного падения, g=9,81м/с2.

Находим окружное усилие

Находим крутящий момент для винта

(4.6) где l - длина плеча рычага, м.

где d - диаметр винта, d=30 мм.

Мощность, необходимая для вращения винта

(4.7) где ? - угловая скорость вращения винта, с-1.

(4.8) где п - частота вращения винта, мин-1.

Частоту вращения винта принимаем п=60 мин-1.

Тогда

Исходя из расчетных данных, принимаем выпускаемый промышленностью двигатель АИР3УТ71В2 У1 380 В,50 Гц,IM1081 ТУ 16-88 ИАКФ.525243.008 ТУ.

Техническая характеристика электродвигателя : Nэд=75 Вт; пэ=750мин-1; V=380В.

Корректируем значение частоты вращения выходного вала

Расчет зубчатого зацепления.

Рисунок 4.2 Зубчатое зацепление

1- колесо ведущее, 2- колесо ведомое.

Выбор материала колес и допускаемых.

Для колес принимаем сталь со средними механическими свойствами (сталь 45) с термообработкой улучшения до твердости: - для шестеренки НВ 269…302 [4]

- для колеса НВ 235…262 [4]

Допускаемые контактные напряжения рассчитываются по формуле [4]: =1,8 НВ 67 (4.9)

=1,8 ? 285 67 = 580 МПА

=1,8 ? 248,5 67 = 514 МПА

Допускаемые напряжения на изгиб рассчитываются по формуле [4]: =1,03 НВ (4.10)

= 1,03 ? 185 = 293 Мпа = 1,03 ? 248 = 255 Мпа

Расчет межосевого расстояния.

Межосевое расстояние определяем по формуле [4]: а =K (U 1) , (4.11) где К = 4300.

К - коэффициент концентрации нагрузки;

Т - эквивалентный момент на колесе;

- коэффициент ширины колеса;

U = 0,6 передаточное число передачи

Коэффициент концентрации нагрузки рассчитывается по формуле [4]: К = К (1 - Х ) Х > 1,05, (4.12) где К - начальный коэффициент концентрации нагрузки;

Х - коэффициент режима нагрузки.

Для II-го равновероятностного режима нагружения Х=0,5 (4)

= 0,5 (0,6 1) (4.13)

Для консольного расположения колес [4]: = 0,25

= 0,5 ? 0,25 ? (0,6 1) = 0,2

По табл. 2.3 [4]

К = 2,4

К = 2,4 (1 - 0,5) 0,5 = 1,7

T =K ? T (4.14)

K =K 1, (4.15) где К К - коэффициент долговечности и эквивалентности.

Для II-го вида нагружения передачи по табл. 2.4 [4]

К = 0,63

N - число циклов нагружения за срок службы.

N - базовое число циклов нагружения передачи

N = НВ (4.16)

Для шестерни Н = 295 = 25,67 ? 10

Для колеса Н = 248 = 15,25 ? 10

N = 60 n ? t, (4.17) где n = 224 об/мин. - частота вращения шестерни (шпинделя);

n = 371,5 об/мин. - частота вращения колеса;

t -срок службы передачи. Принимаем 10000.

Для шестерни N = 60 ? 224 ? 10000 = 134 ? 10

Для колеса N =60 ? 371,5 ? 10000 = 223 ? 10

K =0,63 =1,09>1

K =0,63 =1,54>1

Принимаем К = 1

Т = 1 ? 42 = 42 нм a = 4300(0,6 1) = 0,099 м = 99 мм

Принимаем a = 100 мм

Предварительные основные размеры колеса

Делительный диаметр колеса: d = (4.18) d = =75 мм

Ширина колеса в = ? a = 0,25 ?160 = 25 мм

Расчет модуля передачи.

Модуль передачи расчитывается по формуле [4]: m , (4.19) где К = 5,8

Т = К ? T (4.20)

К =K (4.21)

Для II-го режима нагружения К = 0,72 [4]: К =0,72 = 1,29 > 1

К =0,72 = 1,4 > 1

Принимаем К =К =1

Т =1 ? T =1 ? 42 = 42 нм (4.22) m = 0,001 м = 1 мм

Принимаем m = 1 мм.

Суммарное число зубьев и угол наклона зуба.

Минимальный угол наклона зуба: (4.23)

Суммарное число зубьев: Z = (4.24)

Z = =198,03

Принимаем Z = 198

Число зубьев шестерни: Z = (4.25)

Z = =123,75

Принимаем Z =123.

Число зубьев колеса: Z = Z - Z (4.26)

Z = 198-123 = 75

Действительное передаточное число равно: U= (4.27)

U= =0,609

Отклонение от заданного значения составляет: U= ? 100% = 1,5% < 4%, что допустимо. (4.28)

Диаметры колес.

Дополнительные диаметры:

d = (4.29) d = = 124,24 мм d = (4.30) d = = 75,76 мм

Диаметры окружностей вершин: d = d 2 m (4.31) d = 124,24 2 = 126,24 мм d = d 2m (4.32) d = 75,76 2 = 77,76 мм

Диаметры окружностей впадин: d =d -2,5m (4.33) d = 124,24 - 2,5 121,74 мм d =d -2,5m (4.34) d =75,76 - 2,5 = 73,26 мм

Силы в зацеплении.

Окружная сила на колесе:

F = (4.35)

F = =1109 Н

Радиальная сила: F = F (4.36)

F = 1109 = 408 Н

Осевая сила: F = F tg (4.37)

F =1109 tg 8,1 =158 Н

Проверка зубьев колес под напряжением изгиба.

Расчетное напряжение изгиба в зубьях колеса: = (4.38)

Скорость в зацеплении: (4.39)

= =1,47 м/с

По табл. для данной скорости рекомендуется 9-я степень точности колес, для которой К =1

К =К (1-Х) Х (4.40)

К =2,2 при = 0,2

К = 2,2(1-0,5) 0,5 = 1,6

К =1,04

Y = 1- (4.41)

Y = 1- = 0,94

Эквивалентное число зубьев косозубых колес определяем по формуле: Z = (4.42)

Z = (4.43)

Z = =127

Z = (4.44)

Z = =77

Y = 3,62 Y =3,6

F =K F K = K (4.45)

Для II-го режима нагружения

K =0,72

К =0,72 (4.46)

К =0,72 1,29>1

К =0,72 (4.47)

К =0,72 = 1,4 > 1

Принимаем К =К =1 F = F =1109 Н

= =250 МПА <

= (4.48)

=250 ? =251 МПА <[ ]

Проверка зубьев колес по контактным напряжениям.

Расчетное контактное напряжение: = , (4.49) где К =2,7 ? 10 [4], К = 1,1 [4], К =1,05 [4], К =1,7 [4] для косозубых колес

= =523 МПА >

Перегрузка составляет: = ? 100% = 1,7%, что допустимо.В данном разделе дипломного проекта был произведен анализ устройств для восстановления валов. Произведен патентный поиск на глубину 15 лет. Выбрана конструкция предлагаемого устройства и произведен расчет деталей устройства на прочность.

Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность
своей работы


Новые загруженные работы

Дисциплины научных работ





Хотите, перезвоним вам?