Выбор посадок, расчет одной посадки

 

Составить расчетную схему и выписать исходные величины: d – диаметр вала, D – диаметр ступицы или диаметр впадин зубчатого колеса, – длина посадочного места, T – крутящий момент сил, передаваемых данным зубчатым колесом, f – коэффициент трения, m – коэффициент Пуассона, Е – модуль продольной упругости, и – высота микронеровностей вала и отверстия.

Рассчитать величину наибольшего натяга по формуле

,

где – величина необходимого удельного давления для передачи крутящего момента сил с вала на зубчатое колесо;

; ,

где – внутренний диаметр вала.

Вычислить расчетный натяг по зависимости

.

По величине выбрать посадку [9].

Проверить прочность соединяемых деталей.

Определить наибольшее удельное давление по наибольшему натягу выбранной посадки

.

Рассчитать эквивалентные напряжения по третьей теории прочности

,

где – главные напряжения.

Эквивалентные напряжение на внутреннем контуре колеса

,

где ; – сжимающее напряжение; – растягивающее напряжение.

Наибольшее эквивалентное напряжение сравнивается с пределом текучести.

Показать поле допуска для выбранной посадки.

 

9. Выбор смазки [9, с. 147; 3, с. 144]

 

Оценка неравномерности движения машины

 

Определить неравномерность движения машины по формуле

,

где – определяется из рис. 3, е; w – частота вращения тихоходного вала редуктора; I _п – приведенный момент инерции масс, определяемый по формуле

I _п = (I _р + I ₁)(U _б × U _т)² + I ₂ U ²_т + I ₃ ,

где I _р – момент инерции массы ротора двигателя; I ₁, I ₂, I ₃ – моменты инерции вращающихся масс на быстроходном, промежуточном и тихоходном валах редуктора соответственно; U _б, U _т – передаточные числа быстроходной и тихоходной ступеней редуктора.

Момент инерции массы диска в общем случае определяется по зависимости

,

где b – ширина диска, м; D – диаметр диска, м; g – удельный вес материала диска, Н/м³ ; g – ускорение силы тяжести, м/с².

 

Расчет основания привода с учетом колебаний

 

По основным габаритным размерам редуктора, двигателя и муфт выполнить общую компоновку привода без рабочей машины. Составить расчетную схему, прикладывая силы веса P ₁ двигателя и P ₂ редуктора в центре их симметрии (рис. 5). Размеры
а, b, c подбираются конструктивно. Из условия прочности по нормальным напряжениям определить момент сопротивления

принимая при этом пониженное допускаемое напряжение [s] =
= (100…120) Н/мм².

Предполагая поставить два швеллера (рис. 5), выбираем по таблицам ГОСТа номер швеллера и выписываем для него основные величины.

 

Рис. 5. Схема для расчета основания привода

Так как при работе машинного агрегата всегда имеются неуравновешенные массы, то возможны колебания основания привода. Поэтому необходимо сделать проверку величин переменных напряжений. Предполагая, что вынужденная сила изменяется по закону

,

получим

,

где – коэффициент нарастания колебаний; – вынужденная и собственная частоты колебаний; М _в – изгибающий момент от вынужденных сил; – момент сопротивления для подобранных швеллеров; s_a – амплитуда переменных напряжений.

Собственную частоту можно оценить приближенными методами:

– энергетическим

, (17)

где – прогиб под каждой силой при совместном их действии;
g – ускорение силы тяжести;

– методом приведения масс

, (18)

где – прогиб от под силой , когда остальные силы отсутствуют; – прогиб от под силой , когда остальные силы отсутствуют.

Из расчета должно следовать, что .

Для определения значений f ₁ и f ₂ (рис. 5) в выражениях (17), (18) воспользоваться интегралом Мора, вычислив его способом Верещагина. После вычисления получим:

,

, (19)

,

.

В формулах (19) обозначено: – прогиб от силы в точке ее приложения, – прогиб от силы в точке ее приложения, – прогиб от силы в точке приложения силы при ее отсутствии, – прогиб от силы в точке приложения силы при ее отсутствии.

 

 

Исследовательская часть в проекте

 

1. Как изменится напряжение для Вашей спроектированной конструкции, если левая часть рамы будет жестко закреплена, а правая – шарнирно подвижна?

2. Как изменится неравномерность движения машины, если машинный агрегат рассматривать как двухмассовую систему?

Указания: Исходные данные для исследования согласовать с руководителем проекта.

 

 

Литература

 

Подбор литературы для выполнения курсового проекта имеет очень важное значение. Обеспечить себя справочной и учебной ли­тературой – залог успешной работы над курсовым проектом. Ниже предлагается список литературы, рекомендуемой и достаточной для выполнения курсового проекта. Это далеко не полный перечень всех книг, изданных по тем или иным разделам курсового проектирования. Некоторые дополнительные источники Вам будут указаны в процессе работы руководителем проекта.

1. Решетов Д.Н. Детали машин. – М.: Машиностроение, 1975. – 656 с.

2. Иванов М.Н. Детали машин. – М.: Высшая школа, 1984. – 330 с.

3. Кудрявцев В.Н. и др. Курсовое проектирование деталей машин. – Л.: Машиностроение, 1984. – 400 с.

4. Кузьмин А.В. и др. Расчеты деталей машин: Справочное пособие. – Минск: Высшая школа, 1986. – 402 с.

5. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин. – М.: Высшая школа, 1978. – 352 с.

6. Зенкин Д.С., Петко И.В. Допуски и посадки в машиностроении: Справочник. – Киев: Техника, 1981. – 266 с.

7. Фатеев В.и., Литвинова А.А. Прикладная механика: Задания на курсовой проект и методические указания / Новосибирский государственный технический университет. – Новосибирск, 1999. – 34 с.

8. Фатеев В.И., Райс В.Р. Прикладная механика. Расчеты при проектировании ротора с применением ЭВМ / Новосибирский электротехнический институт. – Новосибирск, 1985. – 32 с.

9. Дунаев П.Ф. Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. – М.: Высшая школа, 1985. – 416 с.

10. Чернилевский Д.В. Курсовое проектирование деталей машин и механизмов. – М.: Высшая школа, 1980. – 240 с.

11. Чернавский С.А. и др. Проектирование механических передач. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1984. – 560 с.

12. Измайлова А.А., Фатеев В.И. Прикладная механика: Задания на курсовой проект и некоторые методические указания по его выполнению / Новосибирский электротехнический инсти-
тут. – Новосибирск, 1984. – 32 с.

13. Фатеев В.И. Прикладная механика. Расчеты при проектировании механических передач: Метод. указ. к курсовому проекту для студентов II курса электромеханического факультета / Новосибирский электротехнический институт. – Новосибирск, 1984. – 39 с.

14. Фатеев В.И. Введение в механику деформируемых систем / Новосибирский государственный технический универси-тет. – Новосибирск, 1993. – 115 с.

15. Длоугий В.В. Приводы машин. – Л.: Машиностроение. 1982. – 383 с.

Можно предложить следующий необходимый минимум: [1, 2, 3, 5, 14] или [2, 3, 9, 10, 14], или [1, 3, 5, 14], а остальные можно найти в читальном зале, в методических пособиях и руководствах, изданных на кафедре.

Приложение 1