Проектирование вертикально фрезерного станка
y = 6ё8 - коэффициент ширины
y1 = 0.4 ё0.5 - коэффициент формы
Ke = 0.01 - коэффициент одновременности зацепления
z1 - число зубьев шестерни
[s]n - допустимое напряжение на изгиб, находится как:
[s]n = ((1.3 ё 1.6) s-1 / [n]*Rs ) * Rph ,
где s-1 = 438 H/мм2 - предел выносливости
[n] = 1.5 - допустимый коэффициент запаса
Rs = 1.5 - эффективный коэффициент концентрации напряжения
Rph = 1 - коэффициент режима работы.
[s]n = 1.5 * 438 / 1.52 * 1 = 185 H/мм2
Первая группа зубчатых колес:
m1 = 3Ц 2*92*1.17*1.48 / (6*0.4*241*185*0.01) = 1.7
Вторая группа зубчатых колес:
m2 = 3Ц 2*185*1.17*1.48 / (6*0.4*57*185*0.01) = 2
Третяя группа зубчатых колес:
m3 = 3Ц 2*578*1.17*1.48 / (6*0.4*62*185*0.01) = 2.3
3. Определяем межосевое расстояние по формуле:
A = (u+1) * 2Ц (340/[sk])2 + Mk / (yва * u * Ru) ,мм
где [sk] = 1100 МПа - допустимое контактное напряжение.
yва = 0.16 - коэффициент ширины колеса.
Rn = 1 - коэффициент повышения допустимой нагрузки.
u - передаточное отношение.
u = 1/in ;
Получаем:
A1 = (2.8 +1) 3Ц (340/1100)2 + 92*103 / 0.16 * 2.8 = 94 мм
A2 = (2.8 +1) 3Ц (340/1100)2 + 185*103 / 0.16 * 2.8 = 120 мм
A3 = (2.8 +1) 3Ц (340/1100)2 + 578*103 / 0.16 * 2.8 = 150 мм
4. Уточним значения модулей из условия:
m = (0.01 ё 0.02)A ,мм
m1 = 0.02 * 94 = 1.8 = 2
m2 = 0.02 * 120 = 2.1 = 2
m3 = 0.015 * 150 = 2.2 = 2
5. Проведем уточненный расчет валов
Уточненный расчет валов на прочность производим для третьего вала, как наиболее
нагруженного. Построим эпюры крутящих моментов:
Эпюра моментов.
Rax Ray TB Rbx Rby
C D
A T6 P6 P13 B
300 215 40
Rax P6 P13 Rbx
Mx
Ray T6 T13 Rby
My
Mk = 578 * 103 H*мм
Pi = 2Mk / dшi
Ti = Pi * tg 20°
d6 = 60 мм
d13 = 120 мм
P6 = 2*578*103 / 60 = 19266.7 H
T6 = tg20° * 19266.7 = 7012 H
P13 = 2*578*103 / 120 = 9634 H
T13 = tg20° * 9634 = 3506 H
6. Определим реакции опор:
P6 * AC + P13 * AD - Rbx * AB = 0
Rbx = 19354 H
Rax = P6 + P13 - Rbx = 9546.6 H
T6 * AC - T13 * AD + Rbx * AB = 0
Rby = 540 H
Ray = T6 - T13 + Rby = 9978 H
7. Произведем предварительную оценку вала и уточненный расчет на прочность.
sпр = Ц Mu2 + 0.75Mk2 / W Ј [s]u = 80 МПа.
где sпр - приведенное напряжение
Mu - max изгибающий момент в описанном сечении Н*м
W - момент сопротивления изгибу в описанном сечении, мм3
Mu = Ц Mx2 + My2 ,н*м
где Mx и My - максимальные моменты в опасном сечении, н*м
Mu = Ц 19002 + 5462 = 1976 H*м
W = 0.1 * d3 , мм2
где d - диаметр вала, мм
W = 0.1 * 503 = 12500 мм3
sпр = Ц19762 + 0.75 * 578 / 12500 = 17.8 = 18 МПа < 80 МПа
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ.
1. Косилова А.Г. и Мещерякова Р.К. Справочник технолога-машиностроителя. Том2
-М.: Машиностроение, 1985.
2. Ицкович Г.М. и др. Курсовое проектирование деталей машин.
-М.: Машиностроение, 1970.
3. Детали машин. Примеры и задачи. /Под общей редакцией С.Н.Ничипорчика
-М.: Вышэйшая школа, 1981.
4. Дунаев П.Ф. Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин.
-М.: Высшая школа, 1985.
5. Гузенков П.Г. Детали машин. -М.: Высшая школа, 1975.