Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Расчет и проектирование коробки скоростей к операционному токарному станку

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «СТАНКИН»

 

КАФЕДРА ОСНОВ КОНСТРУИРОВАНИЯ МАШИН

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

На тему: Рассчитать и спроектировать коробку скоростей к операционному токарному станку.

Вариант 2/11

 

Выполнил: студент гр. ВТ-6-1 Тулаев П.А.

Проверил: Степанов А.А.

 

МОСКВА 2001

					36X42 шлицы
			ЭМ
	∅35						∅35

 

									III
			I
					II
	∅45					∅45

∅40

 

Дано:

Т_{вых max} = 138 H·m

n_min = 340 мин ^–1

φ = 1,41

n₀ = 1000 мин ^–1

Тип фрикционной муфты ЭМ

Тип передачи (U = 1) или муфты на выходном валу клиноремённая

Коробку установить на литой плите

Срок службы коробки t_ч = 12·10³ часов

 

Кинематический расчёт

Выбор электродвигателя

Т = 9550 ^р/_п

Расчётная мощность на выходе

Р_вых =

Р_эл’ =

п_общ = п²_оп· п²_пр

п_общ = 0, 995²· 0, 98² 0, 990025· 0, 9604 = 0, 95082

Рэл’ = (это в )

Тип двигателя : Тип исполнения:

4А132S6У3 М300

Р_н = 5, 5 кВт

п₀ = 1000

п_п = 965 мин^-1

	-

 

<20% - недогрузка электродвигателя

=> тип двигателя выбран правильно

Определение частот вращения выходного вала

п_{1 min} = 340 об/мин

п_{2 min} = n₁· φ = 340· 1,41 = 479,4 об/мин

Определение общих передаточных чисел

U_{общ 1, 2} = U_{пр2 13}· U_пр1

U_{общ 1} = (1) = U_пр1·U_пр2

U_{общ 2} = (2) = U_пр1·U_пр3

Выбор передаточных чисел отдельных пар

U_{пр max} = 4

Разбиение U_общ по ступеням приводят к U_{общ min}

Здесь можно выявить следующие пары:

=

Определение чисел зубьев прямозубых колёс

т.к. a_w = const

Проверка частот вращения

-

 

-

-

%

φ-

т. к. кинематика выбрана удовлетворительно

мм – диаметры шкивов на выходе

п_z = min

30,965>24·n_II

при Т_II и п_II ψbd = 0,3 – рассчитываемая передача

Определение мощности на валах

Р_эл = 5,5 кВт

Р_I = P_эл·η_пр·η_оп = 5,5·0,98·0,995 = 5,36 кВт

Р_II = P_I·η_пр·η_оп = 5,36·0,98·0,995 = 5,23 кВт

Р_III = P_II·η_оп·η_кл.р = 5,23·0,995·0,96 = 4,995 кВт

Определение частот вращения валов

n_I = n_H· = 965· = 675,5 мин^-1

n_II1 = n_I· = 675,5· = 337,75 мин^-1

n_II2 = n_I· = 675,5· = 482,499 мин^-1

n_III1 = n_II1·U = 337,75 мин^-1

n_III2 = n_II2·U = 482,499 мин^-1

Определение вращающих моментов

Т = 9550

Т_эл = 9550· = 9550· = 51,103 H·м

T_I = 9550· = 9550· = 75,7 H·м

T_II = 9550· = 9550· = 147,8 ≈ T_max = 138 H·м

 

Проектировочный расчёт валов

φ

φ =

db_I = 110· = 32,8 мм

db_II = 110· = 38,8 мм

db_III = 110· = 35,09 мм

Итоговая таблица

№ вала	Pi	ni	Ti	dbi
Эл	5,5	965	51,103	38
I	5,36	337,75	75,7	32,830
II	5,23	482,499	147,8	38,80
III	4,995	482,499	138	35,08

Расчёт прямозубой цилиндрической передачи

т.к. у шестерни Z₃ наименьшее число зубьев (z_min), то рассчитывать будем её =

Проектировочный расчёт

а) на контактную выносливость

d_1H = Kd·

Kd = 770 (сталь)

T_I = 75,7 Н·м

Ψbd = 0,3 – коэффициент ширины зуба

K_Hβ = 1,07 по таблице 1.5

HB > 350

> 6 (менее жёсткий вал)

Cos β = 1 т.к. прямозубая цилиндрическая передача

Далее по таблице 6.5

Ст40х + термическая обработка, закалка в ТВЧ

σ_НР = 900 МПа

σ_FP = 230 МПа

σ_НР = σ_НР’·K_HL = 900·1 = 900МПа

N_HO = 8·10⁷ циклов

N_FO = 4·10⁶ циклов

t₁₄=t₂₄=

N_HE = 60·t_ч·n_I = 60·6·10³·675,5 ≈ 24·10⁷ циклов

K_HL = = 1

т.к. N_HE > N_HO, то K_HL = 1

 

d_IH = = мм

m_H = мм

б) на изгибную выносливость

m_F =

K_m = 13,8 (сталь, прямозубая)

Т_I = 75,7 H·м

Z₃ = 24

Ψbd = 0,3

У_F3 = Z₃ и “Х” = 3,92 (по таблице)

σ_Fp = σ_Fp’·K_FL

K_FL = 1

K_Fβ = 1,15 по таблице 1. 5

Для постоянного режима

N_FE = N_HE = 24·10⁷

т.к. N_FE>N_F0, то K_FL = 1

σ_FP = 230·1 = 230 МПа

m_F = 13,8 2,7мм

m_H = 2,55мм m_F = 2,7мм

ГОСТ: 2,0; 2,25; 2,5; 2,75; 3,0; 3,5…

По ГОСТ выбираем 2,75мм

Принимаем стандартную длину ремня по таблице 9.14

L = 1000 мм

Окончательное межосевое расстояние

, где

λ = L - π·d_ср = 497,6

d_ср = = 160 мм

= 0

мм

Наименьшее межосевое расстояние

(необходимое для монтажа ремня)

a_наим ≈ a – 0,01·L ≈ 238,8 мм

 

Коэффициент режима

С_р = 1 т.к. токарный станок (по табл. 9.9)

Число ремней

принимаем Z = 3

Рабочий коэффициент тяги

Ψ = 0, 67·C_a·C_p’ = 0,67·1·1 = 0,67

Коэффициент m =

Площадь сечения ремней

A = A₁·Z

A = 138·3 = 414 мм

Натяжение ветвей при работе

F₁ = F_t· +F_ц

F₂ = F_t· +F_ц

F₁ = 1189· +8,28 = 1490,13 H

F₂ = 1189· +8,28 = 301,13 H

Натяжение ветвей в покое

F₀ = 0,5·(F₁+F₂)-x·F_ц , где

коэффициент x = 0,2

F₀ = 0,5·(1490,13+301,13)-0,2·8,28 = 893,974 H

Наружный диаметр шкивов

d_e1 = d_e2 = d_p1,2+2·b

d_e1,2 = 168+2·4,2 = 176,4 мм

Внутренний диаметр шкивов

d_f1 = d_f2 = d_e1,2 –2·H

d_f1,2 = 176,4 - 2·15 = 146,4 мм

Ширина ремня

B = Z·t

B = 3·19 = 57 мм

Ширина шкива

M = 2·f+(Z-1)·t

M = 2·12,5+(3-1)·19 = 63 мм

 

 

Выбор и расчёт муфты

Электромагнитная фрикционная муфта с контактным токоподводом и постоянным числом дисков тип ЭТМ…2.

b=1,3…1,75 коэффициент сцепления

[P]_p – удельное давление

[P]_p=[P]·Kv

Kv =

Vcp =

Дср =

f = 0,25…0,4 (сталь феродо)-сухие

[P] = 0,25…0,3 Мпа –сухие

T = 75,7 H/м

i = 2·Zнар = 2·3 = 6

n = 337,75 об/мин

Дн = 53 мм

Дв = 45 мм

Дср =

Vcp =

P =

Kv =

Kv £ 1

[P]_p = 4,17·0,9 = 3,75

P<[P]_p

Расчёт вала I

Ft2 = 1239 H

Ft3 = 2336 H

Fr2 = 451 H

Fr3 = 850,4 H

T = 75,7H×м

Для стали 45

НВ³200 s_Т = 280Мпа

Расчёт вала II

Ft4 = 850,4 H

Ft4 = 2336 H

R = 1189 H

T = 147,8 H×м

Для стали 45

НВ³200 s_Т = 280Мпа

Расчёт механизма управления

arcsin a/2 = ½ хода/радиуса

2a – перемещение камня в пазе блока зубчатых колёс

R = A₁+a

А1 – расстояние от оси вала зубчатого колеса до оси поворота рычага

а – половина высоты дуги, описываемой осью камня, при перемещении зубчатого колеса из одного крайнего положения в другое.

R = 94 + 2 = 96мм

Введение

Коробка скоростей двухступенчатая с передвижными зубчатыми колёсами.

Данная коробка скоростей рассчитана и спроектирована Тулаевым Петром Алексеевичем.

Она предназначена для ступенчатого изменения частоты вращения выходного вала и передачи вращательного момента электродвигателя на шкив передней бабки высокоточных металлорежущих станков, но может быть использована и в приводах других машин.

Вращательный момент сообщает индивидуальный электродвигатель 4А132S6У3 тип исполнения М300

( Р = 5,5кВт, п = 965 мин^-1 ). Зубчатое колесо 28 (лист 1) вращается электродвигателем и сообщает вращательный момент колесу 21 (лист 1), которое через электромагнитную муфту 45 (лист 1)передаёт его на шлицевой вал 22 (лист 1), далее через коробку передач, шкив 15 (лист 1) и клиновыми ремнями передаётся на шкив передней бабки станка.

В связи с жёсткими требованиями предъявляемыми к высокоточным станкам, коробка скоростей располагается отдельно от станка внутри тумбы на специальной плите рядом с передней бабкой. Так как вибрация от электродвигателя и коробки скоростей неблагоприятно влияет на процесс резания, вращательный момент передаётся на станок при помощи клиновых ремней.

Содержание

1. Введение, описание конструкции

2. Выбор двигателя, кинематический расчёт

3. Итоговая таблица

4. Расчёт прямозубой цилиндрической передачи

5. Расчёт клиноремённой передачи

6. Определение геометрических параметров

7. Определение усилий действующих в зацеплении

8. Выбор и расчёт муфты

9. Схема загрузки валов в аксонометрии

10. Расчёт валов на статическую прочность

11. Расчёт на сопротивление усталости вала II

12. Расчёт подшипников на долговечность

13. Расчёт шлицевых и шпоночных соединений

14. Расчёт механизма управления

15. Список используемой литературы

16. Спецификация

Список используемой литературы

1. «Детали машин» атлас конструкций, Решетов Д.Н. I,II часть 1992г.

2. «Детали машин» курсовое проектирование учебное пособие для техникумов, Дунаев П.Ф., Леликов О.П. 1984г.

3. «Конструирование узлов и деталей машин» учебное пособие для студентов машиностроительных специальных вузов, Дунаев П.Ф. 1978г.

4. «Справочник по муфтам», Поляков В.С., Барбаш И.Д., Ряховский О.А. 1979г.

5. «Справочник по муфтам», Ряховский О.А., Иванов С.С. 1991г.

6. «Технология Машиностроения» (специальная часть) учебник для студентов машиностроительных специальных вузов, Гусев А.А., Ковальчук Е.Р., Колесов И.М., Латышев Н.Г., Тимирязев В.А., Чарнко Д.В. 1986г.

7. «Крышки подшипников, конструкции и размеры» методичка №390, Степанов А.А. 1994г.

8. «Муфты соединительные компенсирующие, конструкции и размеры» методичка №301, Степанов А.А. 1994г.

Расчет и проектирование коробки скоростей к операционному токарному станку

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «СТАНКИН»

 

КАФЕДРА ОСНОВ КОНСТРУИРОВАНИЯ МАШИН

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

На тему: Рассчитать и спроектировать коробку скоростей к операционному токарному станку.

Вариант 2/11

 

Выполнил: студент гр. ВТ-6-1 Тулаев П.А.

Проверил: Степанов А.А.

 

МОСКВА 2001

					36X42 шлицы
			ЭМ
	∅35						∅35

 

									III
			I
					II
	∅45					∅45

∅40

 

Дано:

Т_{вых max} = 138 H·m

n_min = 340 мин ^–1

φ = 1,41

n₀ = 1000 мин ^–1

Тип фрикционной муфты ЭМ

Тип передачи (U = 1) или муфты на выходном валу клиноремённая