Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Января 2014 в 17:48, дипломная работа
Рассмотрим существующие конструкции. На рисунке представлен простейший вариант конструктивного исполнения фрезерной машины. Она состоит из электродвигателя, двух ручек, двух направляющих перемещения в вертикальном направлении, а также линейки для установки глубины фрезерования.
Введение 2
1. Конструкторская часть 3
1.1. Обзор существующих конструкций и элементов 3
1.2. Расчет мощности резания 9
1.3. Выбор и обоснование привода 11
1.4. Расчет геометрических характеристик мультипликатора 13
1.5. Расчет привода установки глубины 17
1.6. Расчет надежности технического устройства по внезапным отказам при основном соединении элементов 18
1.6.1. Выбор основных показателей надежности 18
Продолжение таблицы 1.4.1
Нормальная толщина зуба в расчетном сечении, мм |
1.883 |
1.259 |
Угол ножки зуба |
1°28'55" |
2°51'58" |
Внешняя высота головки зуба, мм |
1.382 |
0.618 |
Внешняя высота ножки зуба, мм |
0.818 |
1.582 |
Внешняя высота зуба, мм |
2.200 |
2.200 |
Угол конуса впадин |
70°04'58" |
15°34'06" |
Угол конуса вершин |
74°25'53" |
19°55'01" |
Средний делительный диаметр, мм |
50.513 |
16.838 |
Внешний делительный диаметр, мм |
60.000 |
20.000 |
Внешний диаметр вершин зубьев, мм |
60.874 |
21.173 |
Расстояние от вершины до плоскости внешней окружности вершин зубьев, мм |
8.689 |
29.805 |
Контролируемые и измерительные параметры | ||
Постоянная хорда, мм |
1.663 |
1.111 |
Высота до постоянной хорды, мм |
1.079 |
0.416 |
Расстояние от внешнего торца до измерительного сечения, мм |
0.000 |
0.000 |
Конусное расстояние до измерительного сечения, мм |
31.623 |
31.623 |
Делительная толщина зуба по хорде в измерительном сечении, мм |
1.883 |
1.258 |
Высота до делительной хорды зуба, мм |
1.387 |
0.637 |
Отсутствие подрезания зуба шестерни |
выполнено | |
Коэффициент перекрытия |
1.821 |
Таблица 1.4.2 – Расчет на прочность при действии максимальной нагрузки конической передачи с прямыми зубьями.
Наименование параметра |
Ведущее колесо |
Ведомое колесо |
Исходные данные | ||
Число зубьев |
60 |
20 |
Модуль внешний окружной, мм |
1.000 | |
Межосевой угол |
90°00'00" | |
Степень точности |
7-C |
7-C |
Марка материала |
45 |
45 |
Твердость активных поверхностей зубьев, HRC |
30 |
30 |
Расчетная нагрузка, Н*м |
0.750 | |
Число оборотов на ведущем колесе, об/мин |
10000.000 | |
Определяемые параметры | ||
Окружная скорость в зацеплении, м/с |
26.449 | |
Расчет на контактную прочность | ||
Коэффициент учитывающий распределение нагрузки |
1.019 | |
Удельная окружная сила, Н/мм |
74.967 | |
Коэффициент учитывающий динамическую нагрузку |
25.773 | |
Исходная сила, Н |
29.695 | |
Удельная расчетная окружная сила, Н/мм |
244.281 | |
Расчетное контактное напряжение, МПа |
1600.759 | |
Допускаемое контактное напряжение, МПа |
1785.000 |
1785.000 |
Продолжение таблицы 1.4.2
Коэффициент запаса по контактным напряжениям |
1.115 |
1.115 |
Расчет на прочность при изгибе | ||
Коэффициент учитывающий распределение нагрузки |
1.040 | |
Удельная окружная сила, Н/мм |
199.912 | |
Коэффициент учитывающий динамическую нагрузку |
65.743 | |
Удельная расчетная окружная сила, Н/мм |
201.062 | |
Расчетное напряжение изгиба, МПа |
317.932 |
314.289 |
Допускаемое напряжение изгиба, МПа |
1058.000 |
1058.000 |
Коэффициент запаса по напряжениям изгиба |
3.328 |
3.366 |
Для выбора микродвигателя привода зададимся стандартным значением частоты вращения. Это значение n1=3000Об/мин. Передаточное число передачи примем равным 6. Тогда частота вращения зубчатого колеса n2=500Об/мин.
,где p=1 – шаг резьбы, np =1– число заходов.
Тогда V=8,3мм/мин. Определим мощность необходимого электродвигателя: Вт
Выберем электродвигатель мощностью 10Вт, с частотой вращения 3000Об/мин.
Рассчитаем зубчатую передачу. В данном случае будем использовать зубчатую передачу с внутренним зацеплением. Как уже определили ранее, передаточное число зубчатой передачи равно 6. Модуль передачи примем равным 0,5. Тогда:
Делительный диаметр шестерни: d1=z1*m, где z1 – число зубьев шестерни. z1= 7; d1=7*0.5=3.5;
Диаметр вершин зубьев шестерни: da1=d1+2m+x; da1=5.5мм;
Примем ширину зубчатого венца равной b1=b2=6мм;
Делительный диаметр зубчатого колеса: d2=z2*m; d2=42*0.5=21;
Диаметр вершин зубьев зубчатого колеса: da2=d2+2m-x; da2=21мм;
Межосевое расстояние равно: aw=8.75.
Расчёт надёжности технического устройства будем производить по внезпнымным отказам при основном соединении элементов.
Определим шифр изделия:
- по факторам конструктивного решения (класс 1) это изделие относится к ремонтируемым (подкласс 2);
-по факторам характера и режима использования по назначению (класс 2), относится к изделиям, эксплуатируемым до предельного состояния (подкласс 4) и используется в прерывистом (случайном) режиме (группа 3);
- по факторам последствий
отказа (класс 3) оно относится
к изделиям, у которых доминирующим
фактором при оценке
Следовательно, классификационный шифр будет 2431.
Основными показателями надежности для классификационного шифра 2431 являются:
Ω- среднее значение параметра потока отказов за ресурс;
Т - наработка на отказ, Т = 1 / Ω;
Тд - ресурс;
Тсл - срок службы.