.RU

5.3Расчет цепной передачи - Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине 'Основы конструирования механизмов...


^ 5.3Расчет цепной передачи
2 Проверочный расчет


2.1 Проверка износостойкости шарнира цепи


Расчетное условие: р

р= ,

где р – расчетное давление в шарнире, МПа;

Аоп – площадь опорной поверхности шарнира, Аоп=212 мм (см. выше);

– эквивалентная полезная нагрузка на цепь;

=,

где - коэффициент, учитывающий переменность нагрузки;

- окружная сила на ведущей звездочке.

= = = 0,66;

v = = =2,07 м/с;

= = = 2357,49 Н.

=2357,49·0,66 = 1555,94 Н.

р= = =5,61 МПа,

5,61<16,8 – износостойкость шарнира обеспечена.


2.2 Проверка усталостной прочности пластин цепи


Расчетное условие: р

р= ,

где - допустимое давление в шарнире, гарантирующее усталостную прочность пластин в течение заданного срока службы,

= ,

где - коэффициент, учитывающий влияние числа зубьев ведущей звездочки;

- коэффициент, учитывающий срок службы передачи;

- коэффициент, учитывающий частоту вращения ведущей звездочки;

- коэффициент, учитывающий шаг цепи;

===1,32;

= = =0,96;

= = =28,65;

= = = 0,99;

= =12,06 МПа.

5,61<12,06 – усталостная прочность пластин обеспечивается.


2.3 Проверка статической прочности цепи


Расчетное условие: S

S= ,

где S – фактическое значение коэффициента безопасности;

- допускаемая величина коэффициента безопасности, =6…8;

- стандартное значение статической разрушающей нагрузки, = 72 кН (см. выше);

- коэффициент перегрузки;

- сила удара шарнира о зуб звездочки при входе его в зацепление.

== = 2,22;

=0 Н (при v<10 м/с)

S= = 13,76,

13,76>=6…8, статическая прочность цепи обеспечивается.
^ 5.4Проверочный расчет валов
Основные критерии работоспособности валов - прочность и жесткость. Прочность валов определяют размером и характером напряжений, возникающих под влиянием сил, действующих со стороны установленных на них деталей машин. В общем случае в валах возникает напряжение изгиба (от поперечных сил), нормальные напряжения растяжения-сжатия (от осевых сил) и касательные напряжения кручения (от вращающего момента), т.е. вал находится в условиях сложного напряженно состояния. Нормальные напряжения, а иногда и касательные, изменяются циклически, поэтому основной причиной разрушения валов является усталость материалов.

Для валов различают усталостную прочность при номинальных нагрузках (выносливость) и статическую прочность при пиковых нагрузках. Из-за опасности усталостного разрушения валы рассчитывают на усталостную прочность. Валы, работающие с перегрузками, рассчитывают не только на сопротивление усталости, но и на статическую прочность.

Для расчета валов составляем расчетную схему (см. рис. ). При этом принимаем, что детали передают валу силы и моменты посередине своей ширины. Собственную массу вала и массу установленных на нем деталей, а также силы трения, возникающие в опорах, не учитываем.


входной вал

1 Назначаем материал вала

К материалам машинных валов предъявляются требования достаточной прочности, жесткости, ударной вязкости при минимальной чувствительности к концентрации напряжения. Этим требованиям отвечают малоуглеродистые стали марок Ст. 5, Ст. 6 (ГОСТ 380-88), среднеуглеродистые стали - Сталь 35, Сталь 45 (ГОСТ 1050-88), легированные стали - 40Х, 40ХН, 20Х, 12ХНЗА, 18ХГТ, 30ХГТ (ГОСТ 4543-88).

Для изготовления вала назначаем материал Сталь 45 ГОСТ 1050-88:

- предел прочности по нормальным напряжениям =600 МПа;

- предел текучести по нормальным напряжениям =340 МПа;

- предел текучести по касательным напряжениям =220 МПа;

- предел выносливости по нормальным напряжениям

при симметричном цикле для образца =250 МПа;

- предел выносливости по касательным напряжениям

при симметричном цикле для образца =150 МПа.

2 Определяем силы, действующие на вал

К этим силам относятся силы, возникающие в деталях передач и от веса этих деталей, внешние силы на валу от действия шкивов, звездочек, муфт

2.3 Рассчитываем силу, действующую со стороны цепной муфты

Fм = = 0,25·760,95 = 190,24 Н,

где - окружное усилие на делительном диаметре муфты,

= 760,95 Н.

2.4 Рассчитываем силы в зацеплении конической прямозубой передачи

- окружная сила Ft21= = = 1588,57 Н;

- радиальная сила Fr21= Ft21tg a ·cos = 1588,57·0,364·0,848= 490,28 Н;

- осевая сила Fa21= Ft21tg a ·sin = 1588,57·0,364·0,5301= 306,48 Н;

где a - угол зацепления в нормальном сечении, a=20°;

- половина угла при вершине делительного конуса зубчатого колеса, =32,01°.

3 Расчет опорных реакций и изгибающих моментов

Расчетная схема вала приведена на рисунке.

3.1 Вертикальная плоскость

составляем ур-е равновесия относительно опоры 1:

=-R2z·60-Fм·71+Ft21·87=0

откуда

R2z=(-Fм·71+Ft21·87)/60;

R2z=(-190,24·71+1588,57·87)/60=2078,31 Н;

составляем ур-е равновесия относительно опоры 2:

=-R1z·60-Fм·131+Ft21·27=0

откуда

R1z=(-Fм·131+Ft21·27)/60;

R1z=(-190,24·131+1588,57·27)/60=299,5 Н;

проверка: SZ=-R1z+R2z-Fм-Ft21=-299,5+2078,31-190,24-1588,57=0,

следовательно расчет выполнен правильно.




Рисунок - Расчетная схема




рассчитываем изгибающие моменты в сечениях:

=0 Н·м;

=-Fм·0,071=-190,24·0,071=-13,51 Н·м;

=-R1z·0,06-Fм·0,131=-299,5·0,06-190,24·0,131=-42,89 Н·м;

=-R1z·0,087+R2z·0,027-Fм·0,158=-299,5·0,087+2078,31·0,027-190,24·0,158=0 Н·м;

3.2 Горизонтальная плоскость

составляем ур-е равновесия относительно опоры 1:

=+R2y·60-Fr21·87+Fa21·43,75=0

откуда

R2y=(+Fr21·87-Fa21·43,75)/60;

R2y=(+490,28·87-306,48·43,75)/60=487,43 Н;

составляем ур-е равновесия относительно опоры 2:

=-R1y·60-Fr21·27+Fa21·43,75=0

откуда

R1y=(-Fr21·27+Fa21·43,75)/60;

R1y=(-490,28·27+306,48·43,75)/60=2,85 Н;

проверка: SY=-R1y-R2y+Fr21=-2,85-487,43+490,28=0,

следовательно расчет выполнен правильно.

рассчитываем изгибающие моменты в сечениях:

=0 Н·м;

=0 Н·м;

=-R1y·0,06=-2,85·0,06=-0,17 Н·м;

=-R1y·0,087-R2y·0,027=-2,85·0,087-487,43·0,027=-13,41 Н·м;

'=-R1y·0,087-R2y·0,027+Fa21·0,04375=-2,85·0,087-487,43·0,027+306,48·0,04375=0 Н·м;

4 Определяем опасные сечения…………….
^ 5.5 Расчет подшипников на долговечность
Расчетное условие:

где - долговечность, которую может выработать подшипник;

- долговечность, заданная в техническом задании.


Расчет подшипников входного вала

Тип подшипников, на которых установлен вал:

опора 1: 46309 - шарикоподшипники радиально-упорные однорядные со скосом на одном из колец ГОСТ 831-75 C=48100 Н; C0=37700 Н;

опора 2: 46309 - шарикоподшипники радиально-упорные однорядные со скосом на одном из колец ГОСТ 831-75 C=48100 Н; C0=37700 Н;

Рассчитываем нагрузки, действующие в опорах

= = = 299,51 Н;

= = = 2134,7 Н;

Опора 2 является более нагруженной, по ней и ведем дальнейший расчет.

Рассчитываем долговечность подшипника в млн.об.

= 2134,7·1·1,5·1=3202,05 Н;

…………….
^ 5.6 Расчет соединений, передающих крутящий момент
Выполним расчет основных соединений, передающих крутящий момент между валом и посаженной на нем деталью


Соединения на входном валу

- расчет шпоночного соединения (в1 - м)

Исходные данные: T=72,29 Н·м; d=36 мм; Lст=50 мм.

Назначаем материал шпонки: Сталь 6, =330 МПа.

По ГОСТ 23360-78 устанавливаем размеры призматической шпонки: b´h=10´8; L=45 мм.

Рассчитываем смятие на рабочей грани шпонки

= =35,86 МПа,

где K=0,4h=0,4·8=3,2 мм;

Lр=L-b=45-10=35 мм;

Рассчитываем допускаемое напряжение смятия

= = 165 МПа,

где [S] - принятый коэффициент запаса прочности, [S]=2;

- предел текучести для материала шпонки, =330 МПа.

< = 165 МПа, следовательно, шпоночное соединение работоспособно.


Соединения на промежуточном валу

- расчет шпоночного соединения (в2 - z2)

Исходные данные: T=107,81 Н·м; d=35 мм; Lст=36 мм.

Назначаем материал шпонки: Сталь 6, =330 МПа.

По ГОСТ 23360-78 устанавливаем размеры призматической шпонки: b´h=10´8; L=28 мм.

Рассчитываем смятие на рабочей грани шпонки

= =106,95 МПа,

< = 165 МПа, следовательно, шпоночное соединение работоспособно.


Соединения на выходном валу

- расчет шпоночного соединения (в3 - z4)

Исходные данные: T=209,25 Н·м; d=45 мм; Lст=45 мм.

Назначаем материал шпонки: Сталь 6, =330 МПа.

По ГОСТ 23360-78 устанавливаем размеры призматической шпонки: b´h=14´9; L=40 мм.

Рассчитываем смятие на рабочей грани шпонки

= =99,36 МПа,

< = 165 МПа, следовательно, шпоночное соединение работоспособно.

- расчет шпоночного соединения (в3 - зв)

Исходные данные: T=207,13 Н·м; d=35 мм; Lст=63 мм.

Назначаем материал шпонки: Сталь 6, =330 МПа.

По ГОСТ 23360-78 устанавливаем размеры призматической шпонки: b´h=10´8; L=56 мм.

Рассчитываем смятие на рабочей грани шпонки

= =80,41 МПа,

< = 165 МПа, следовательно, шпоночное соединение работоспособно.
^ 6Технические условия на эксплуатацию
Для уменьшения потерь мощности на трение и снижения интенсивности изнашивания трущихся поверхностей, а также для предохранения их от заедания, задиров, коррозии и для лучшего отвода теплоты трущиеся поверхности деталей должны иметь надежное смазывание

Смазывание передач

Для смазывания передач …………………………
Заключение
В процессе выполнения работы представлен полный порядок разработки конструкции привода к поршневому насосу и связанной с ним документации.

На основе кинематической схемы …………………
Перечень ссылок

1 Расчеты деталей машин: Справ. пособие/А.В. Кузьмин, И.М. Чернин, Б.С. Козинцов. – 3-е изд., перераб. и доп. – Мн.: Выш. шк.., 1986. – 400 с.: ил.

2 Методические указании к курсовому и дипломному проектированию для студентов всех специальностей. Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода / Сост. С.Г. Карнаух. – Краматорск: ДГМА, 2002. – 64 с.

3 Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов механических специальностей. Расчеты зубчатых передач в закрытом исполнении / Попов В.Л. – Краматорск: КИИ, 1981. – 113 с.

4 Методические указания к курсовому и дипломному проектированию по дисциплине «Расчет червячных цилиндрических передач с применением ЭВМ» (для всех студентов механических специальностей) / Сост. А.В. Чумаченко, А.И. Гребенюк. – Краматорск: КИИ, 1989. – 40 с.

5 Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов всех специальностей. Расчет передачи роликовой цепью / Сост. А.В. Чумаченко, С.С. Сервирог – Краматорск, ДГМА, 2000 – 18 с.

6 Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов механических специальностей. Расчеты ременных передач / Попов В.Л. – Краматорск: КИИ, 1981. – 39 с.

7 Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов механических специальностей. Расчет ременных передач на ЭВМ / Шишлоков П.В., Новицкая Л.Н. – Краматорск: ДГМА, 1997. – 19 с.

8 Методические указания к расчету валов и осей (для студентов всех специальностей вуза) / Сост. В.Л. Попов, А.В. Чумаченко. – Краматорск: КИИ, 1992. – 47 с.

9 Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Детали машин». Расчет и конструирование сцепных кулачковых муфт (для студентов механических специальностей вуза) / Сост. В.Л. Попов, Л.П. Филимошкина. – Краматорск: КИИ, 1987. – 16 с.

10 Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для машиностроит. спец. техникумов. – 2-е изд., перераб. и доп. – Высш. шк., 1990.-399 с., ил.

7-12-2007-perechen-zakonodatelnih-iniciativ-predlozheniya-dlya-politicheskoj-partii-spravedlivaya-rossiya-moskva-dekabr-2007-g-soderzhanie-osnovnie-zadachi-i-osobennosti-perechnya-zakonodatelnih-iniciativ-poyasnitelnaya-zapiska.html
7-2-tematika-kontrolnih-rabot-po-uchebnomu-kursu-administrativno-pravovie-osnovi-vzaimodejstviya-gosudarstva-i-biznesa.html
7-3-2-kalendarno-tematicheskoe-planirovanie-urokov-literaturnogo-chteniya-3-klass-136-chasov-4-chasa-v-nedelyu.html
7-5-2008-nacionalnij-standart-rossijskoj-federacii-sistema-standartov-po-informacii-bibliotechnomu-i-izdatelskomu-delu-bibliograficheskaya-ssilka-obshie-trebovaniya-i-pravila-sostavleniya.html
7-7-jimdastirushili-zhospar.html
7-8-klassi-doklad-mou-yalginskij-licej.html
  • teacher.bystrickaya.ru/glava-7-kuhnya-laboratoriya-razvlechenij-rasskazi-o-luchshem-druge.html
  • zadachi.bystrickaya.ru/politicheskaya-elita-sovremennoj-rossii-c-tochki-zreniya-socialnogo-predstavitelstva-chast-11.html
  • report.bystrickaya.ru/igra-2-dlya-provedeniya-igri-neobhodimo-svobodnoe-prostranstvo-diplomnaya-rabota.html
  • obrazovanie.bystrickaya.ru/professionalnaya-mobilnost-uchenih-lekciya-vvedenie-2.html
  • teacher.bystrickaya.ru/forma-predstavleniya-informacii-ob-innovacionnom-proekte.html
  • prepodavatel.bystrickaya.ru/tema-kuda-vedyot-doroga-povishenie-kachestva-obrazovatelnih-rezultatov-v-nachalnoj-shkole-cherez-fakultativnie-zanyatiya.html
  • predmet.bystrickaya.ru/s-p-kapica-skolko-lyudej-zhilo-zhivet-i-budet-zhit-na-zemle.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/programmi-dlya-evm-bazi-dannih-i-topologii-integralnih-mikroshem.html
  • writing.bystrickaya.ru/firma-v-usloviyah-sovershennoj-konkurencii.html
  • writing.bystrickaya.ru/biosfera-i-ee-struktura.html
  • zadachi.bystrickaya.ru/nalog-na-pribil-chast-5.html
  • textbook.bystrickaya.ru/kadrovij-potencial-v-svete-socialno-ekonomicheskogo-razvitiya-goroda-i-rajona-chast-13.html
  • writing.bystrickaya.ru/glava-10-strategicheskij-kontrol-gradostroitelstvo-planirovka-i-zastrojka-gorodskih-i-selskih-poselenij-tekst-dokumenta.html
  • shpora.bystrickaya.ru/zasedanie-vel.html
  • otsenki.bystrickaya.ru/rok-akademicki-stranica-14.html
  • uchenik.bystrickaya.ru/kompyuter-fibonachchi.html
  • reading.bystrickaya.ru/lekciya-x-kurs-russkoj-istorii.html
  • books.bystrickaya.ru/chast-3obuchenie-studentov-nauchnomu-stilyu-rechi-na-materiale-tekstov-po-specialnosti.html
  • holiday.bystrickaya.ru/obsherossijskij-klassifikator-produkcii-ok-005-93-utv-postanovleniem-gosstandarta-rf-ot-30-12-1993-n-301-data-vvedeniya-01-07-1994-kodi-01-0000-51-7800-stranica-15.html
  • upbringing.bystrickaya.ru/kompetenciya-edinolichnogo-ispolnitelnogo-organa-obshestva-v-sootvetstvii-s-ustavom-p26.html
  • literature.bystrickaya.ru/energetiki-chempioni-04-07-2012-glavnie-novosti-sporta-5.html
  • learn.bystrickaya.ru/glava-ix--pervaya-i-vtoraya-promishlennie-revolyucii-norbert-viner-chelovek-upravlyayushij-chelovecheskoe-ispolzovanie.html
  • otsenki.bystrickaya.ru/socializaciya-lichnosti-psihologiya.html
  • zanyatie.bystrickaya.ru/na-holmistom-beregu-setuni.html
  • universitet.bystrickaya.ru/tipi-organizacionnih-struktur-3.html
  • assessments.bystrickaya.ru/chast-4-chto-dumayut-uchenie-o-sposobnostyah-b-i-l-nikitini.html
  • upbringing.bystrickaya.ru/kollokvium-provoditsya-po-odnomu-v-semestre-no-v-chasah-ne-predusmotren-proverka-kachestva-usvoeniya-znanij-provoditsya-v-processe-izucheniya-kursa-v-ustnoj-i-pismennoj-forme.html
  • control.bystrickaya.ru/dobicha-rud-dragocennih-metallov-investicionnie-proekti-v-gornodobivayushej-promishlennosti-rf-i-blizhnego-zarubezhya.html
  • credit.bystrickaya.ru/plan-raboti-po-realizacii-preemstvennosti-mezhdu-nachalnim-i-osnovnim-obshim-obrazovaniem-razdel-iii-stranica-2.html
  • knigi.bystrickaya.ru/sedmaya-volna-psihologii-stranica-8.html
  • pisat.bystrickaya.ru
  • urok.bystrickaya.ru/prodolzhenie-sleduet-hodit-veter-v-sosnovom-boru-desyataya-planeta.html
  • doklad.bystrickaya.ru/ustanovlenie-trebovanij-k-zakupaemim-tovaram-rabotam-uslugam-inim-obektam-grazhdanskih-prav.html
  • lektsiya.bystrickaya.ru/programma-i-doklad-na-9-gagarinskih-chteniyah-m-mai-1979.html
  • institute.bystrickaya.ru/formulalardi-pajdalanudi-blu-sauatti-sjlej-blu-.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.