Курсовая работа: Проектирование коробки скоростей

⚡ 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Ульяновский государственный технический университет
Кафедра "Металлорежущие станки и инструменты"
по ОМП: Проектирование коробки скоростей

1.1 Построение графика частот вращения шпинделя
1.2 Определение передаточных отношений
1.4 Проверка выполнения точности частот вращения шпинделя
1.6 Определение расчетной частоты вращения шпинделя
1.7 Определение величин мощности и крутящих моментов на валах привода
2. Проектный расчет зубчатых передач на ЭВМ
2.1 Определение исходных данных для расчета зубчатых колес
2.2 Расчет модуля зубчатых колес на ЭВМ по программе "Шестерня"
2.3 Расчет делительных диаметров по выбранным модулям и определение межосевого расстояния
3.3 Составление расчетных схем нагружения
3.4 Определение исходных данных для расчета валов
3.5 Расчёт диаметров валов на ЭВМ по программе "Вал"
5. Выбор шпоночных и шлицевых соединений
5.2.1 Расчет на смятие прямобочного шлицевого соединения
6. Описание спроектированной конструкции привода станка
Металлорежущие станки являются основным видом заводского оборудования, предназначенным для производства всех современных машин, приборов инструментов и других изделий, поэтому количество металлорежущих станков, их технологический уровень в значительной степени характеризует производственную мощь страны.
Основной задачей станкостроения является значительный рост выпуска станков, увеличение типажа, повышение их качества и надежности.
Однако, не менее важной задачей является и снижение себестоимости станков и оборудования, которое можно получить путём модернизации станка, упрощения его конструкции, получения параметров, необходимых для данного типа производства, что в конечном итоге отражается на себестоимости продукции.
В данной курсовой работе рассматривается вопрос модернизации коробки скоростей горизонтально-фрезерного станка модели 6Н82.
Рис.1 График частот вращения шпинделя
Число валов в коробке скоростей - 5
Передаточные отношения и числа зубьев
Отклонение действительных частот вращения шпинделя от установленных нормалью Н11 - 1, на каждой ступени не должно превышать В данном случае Действительные частоты вращения шпинделя n д
находим из уравнения кинематического баланса.
Таблица 2. Результаты проверки отклонения действительных частот вращения шпинделя от заданных геометрическим рядом
Действительные значения частот вращения n д
i

об/мин
Частота вращения по геом. ряду n г. р.
об/мин
Проверка показала, что отклонения всех действительных частот вращения шпинделя от частот геометрического ряда находятся в пределах допустимого.
При перемещении подвижного тройного блока на валу 2
колеса ,
расположенные справа и слева от среднего (большего) колеса, проходят мимо среднего колеса, закрепленного на валу 3.

Чтобы зубья этих колес не зацеплялись и блок свободно перемещался при переключении скоростей, должны выполняться условия.
где - суммарное число зубьев средних колес.
Аналогично для подвижного тройного блока на валу 3

Положение расчетной линии для коробки скоростей определяется расчетной частотой вращения шпинделя.
Расчетное значение - того вала привода определяется по графику частот вращения с помощью расчетной ветви.
- коэффициент полезного действия пары подшипников;
- коэффициент полезного действия пары прямозубых цилиндрических колес.
- коэффициент полезного действия ременной передачи.
X,Y,Z - показатели степеней, равные соответственно числу пар подшипников, зубчатых и ременных передач.
Крутящие моменты на валах расчетной кинематической цепи:
Расчет цилиндрических зубчатых передач заключается в определении требуемого модуля из условий:
2) контактной прочности поверхностных слоев зубьев:
Таблица 4. Исходные данные для расчета зубчатых колес
Исходные данные и определяемые величины
Сталь 12ХН3А - цементация и закалка
Определяется отношением числа зубьев большего колеса к меньшему
Отношение ширины зубчатого венца к модулю
- неравномерного распределения нагрузки
Суммарное число циклов нагружения зуба
Коэффициенты переменности режима нагрузки
Длительный предел выносливости зуба при работе на изгиб
Коэффициент переменности режима нагрузок
Длительный предел контактной выносливости
Допускаемое напряжение при расчете на контактную прочность
Далее производится численный расчет и на ЭВМ по программе "Шестерня".
Результаты расчета на ЭВМ приведены в приложении 1.
Принимаю в качестве материала зубчатых колес Сталь 40Х с термообработкой: нормализация. В этом случае расчетные значения m=2,86; 2,24; 2,91; 3,83. Принимаю для передач , , , .
Таблица 5. Делительные диаметры и межосевые расстояния.
где С=1.3 .1.5 - коэффициент; - мощность на расчетном валу, кВт;
- частота вращения на расчетном валу, об/мин.
Расчетные значения диаметров валов округляем до ближайших больших значений в соответствии с ГОСТ8338-75 на подшипники:
Компоновочная схема выполняется в виде развертки по валам и свертки, определяющей пространственное положение валов. При компоновке необходимо использовать рекомендации [7].
Порядок расчета вала с помощью унифицированных формул
Расчет стального сплошного вала на двух опорах из условия прочности заключается в определении его диаметров в сечениях.
Последовательность расчета, выполняемая по унифицированным формулам программы "Вал", следующая:
Определение действующих в зацеплении сил:
Определение проекций сил на оси X и Y:
Определение опорных реакций в плоскостях:
Х - горизонтальная, Y - вертикальная, соответственно в опоре 1 и 2.
Силы, направленные на вал, при принятом расположении осей координат имеют знак "плюс", а от вала "минус". Для реакций правило знаков противоположно.
Приведенный момент в каждом сечении:
Определение диаметра вала в каждом из сечений:
где - допускаемое напряжение на изгиб, мПа.
Принимаю Сталь 45, нормализованную, в качестве материала валов. Допускаемое напряжение на изгиб определяется по [7].
Начальные диаметры колес берутся из расчетов, для отсутствующих валов Д=10000000 мм, при этом и близки к нулю.
Таблица 6. Исходные данные для расчета диаметров валов
Далее производится численный расчёт диаметров валов на ЭВМ по программе "Вал".
Результаты расчета приведены в приложении 2.
По результатам расчета принимаю диаметры валов: 25, 30, 60 и 75 мм соответственно на 2,3,4,5 валах.
Расчет подшипников производим по динамической грузоподъемности С:
где L - число миллионов оборотов за расчетный срок службы подшипника;
Р - расчетная нагрузка подшипника качения, Н;
- коэффициент (для шарикоподшипников )
Расчетный срок службы подшипника, час:
где n - частота вращения вала, об/мин;
L=18000 час - общая продолжительность работы;
где V=1 - при вращении внутреннего кольца подшипника;
- безразмерный температурный коэффициент;
где и - наибольшая по величине опорная реакция, определяемая при расчете вала по программе "Вал".
Окончательный выбор подшипников качения производится в соответствии с ГОСТАми.
Для крепления колеса позиции 19 выбираем шпоночное соединение согласно [7].
Материал шпонки сталь 45: с σ В
=590 МПа.
По диаметру вала d = 35 мм выбираем (приложение 1) [7] 28с. обыкновенную призматическую шпонку 10х8х25, t 1
= 5 мм.
l P
=
l - 0,5 ∙
b = 25 - 0,5 ∙ 10 = 20 мм.

Номинальное давление на поверхности контакта боковой грани шпонки и паза ступицы колеса:
Допускаемое давление в неподвижном соединении со стандартной шпонкой при переходной посадке стальной ступицы на стальной вал из табл.2.1 [7] 6с.
[σ] СМ
= 150 МПа, [σ] ИЗН
= 100 МПа.
Условие прочности на смятие шпоночного соединения:
σ МАХ
= σ ∙ К ПЕР
= 91,7 ∙ 1,5 = 128,38 МПа < 150 МПа,
Условие износостойкости шпоночного соединения:
Выбор для оставшихся шпоночных соединений выбираем согласно [7], приложение 1.
Выбор шлицевого соединения ведем для второго вала согласно [7]
Требуемый статический момент S A
единицы длины рабочих поверхностей шлицевого соединения относительно оси вала определяют по условию износостойкости:
где Т=463 Нм - наибольший длительно действующий вращающий момент, l P
=112,5 мм - рабочая длина соединения, [σ] =22 МПа - допускаемое давление при проектном расчете неподвижных соединений.
Выбираю размеры шлицевого соединения [7, приложение 3] с ближайшим большим значением S A
= 191 мм 3
/мм, ГОСТ 1139-80, прямобочное шлицевое соединение: d = 28 мм, с=0,4 мм, S A
= 191 мм 3
/мм.
Предел текучести материала детали соединения с меньшей твердостью σ Т
=750 МПа. Коэффициент запаса прочности [s] = 1,4 при высокой твердости рабочих поверхностей зубьев обеих деталей.
Коэффициент концентрации давления в связи с погрешностями изготовления К П
= 1,45 при высокой твердости рабочих поверхностей зубьев с допуском на размер В по 9 квалитету без учета приработки.
Окружная сила в зубчатом зацеплении
Радиальная сила в зубчатом зацеплении
F r
= F t
tg α w
= 7528 · tg 20 o
= 2740 Н
Коэффициент концентрации нагрузки от действия опрокидывающего момента К М
= 1,18 при значениях параметров [7, табл.3.4]
Условие прочности на смятие σ MAX
= σ К ПЕР
= 31,8 · 2,85 = 90,6 [σ] CM
= 110,5 МПа выполняется. Для остальных валов выбираем прямобочные шлицевые соединения по ГОСТ 1139-80 согласно [7, приложение 3]
Привод коробки скоростей осуществляется от электродвигателя с n=1480 об/мин. Вращение от него через упругую муфту передается на первый вал. Через восемнадцатиступенчатую коробку скоростей движение передается на шпиндель.
Наличие передвижных колес позволяет передавать большую мощность и крутящие моменты при минимальных радиальных размерах.
1. Киреев Г.И. Проектирование коробок скоростей металлорежущих станков: Методические указания для студентов специальности 1201. - Ульяновск: УлПИ, 1993. - 40с
2. Расчет приводов подач металлорежущих станков: Методические указания по дипломному проектированию для студентов специальности 1201 / Составители: А.В. Шестернинов, Г.М. Горшков, М.Ю. Филиппов. - Ульяновск: УлПИ, 1992. - 48с.
3. Пуш В.Э. Конструирование металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1977. - 380 стр.
4. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя М.: Машиностроение, 1982. - 584 стр.
5. Металлорежущие станки и автоматы: Учебник для машиностроительных вузов / Под ред. А.С. Проникова М.: Машиностроение, 1981. - 483 стр.
6. Детали и механизмы металлорежущих станков: Т.2/Под ред.Д.Н. Решетова. - М.: Машиностроение, 1985. - 405 стр.
G (0) = - 326.256 B1 (0) = - 118.504
L1 (1) = - 10309.764 M1 (1) = - 6068.399
U (1) = - 3744.757 M2 (1) = - 2204.18
S (0) = 0.04 P (0) = 6415.52 A (0) = 2.02
S (1) = 10968.79 P (1) = 12707.21 A (1) = 2.48
S (2) = 0.04 P (2) = 6415.52 A (2) = 2.02
S (3) = 6456.31 P (3) = 9101.80 A (3) = 2.27
L1 (0) = 30787.395 M1 (0) = 27655.059
U (0) = 65842.000 M2 (0) = 59143.18
L1 (1) = - 32251.047 M1 (1) = - 53757.246
U (1) = - 68972.164 M2 (1) = 39381.61
S (0) = 72684.48 P (0) = 73766.85 A (0) = 2.57
S (1) = 76139.93 P (1) = 77173.86 A (1) = 2.63
S (2) = 65289.49 P (2) = 66492.35 A (2) = 2.41
S (3) = 66638.97 P (3) = 67817.90 A (3) = 2.44
L1 (0) = 203804.500 M1 (0) = 113675.008
U (0) = 74026.758 M2 (0) = 41289.53
L1 (1) = - 0.023 M1 (1) = - 31246.098
S (0) = 216832.28 P (0) = 218217.36 A (0) = 5.55
S (1) = 0.02 P (1) = 24547.49 A (1) = 3.16
S (2) = 120941.45 P (2) = 123407.51 A (2) = 5.42
S (3) = 45925.04 P (3) = 52073.88 A (3) = 4.06

Название: Проектирование коробки скоростей
Раздел: Промышленность, производство
Тип: курсовая работа
Добавлен 06:47:56 12 апреля 2010 Похожие работы
Просмотров: 570
Комментариев: 16
Оценило: 3 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Курсовая работа: Проектирование коробки скоростей
Реферат На Тему Окислительно Восстановительные Реакции
Возможные Темы Сочинения 2022
Теории Нация И Национализм Реферат
Реферат: Mercy Killing
Написать Сочинение На Тему Мертвые Души
Курсовая работа по теме Технологический процесс восстановления рычага блокировки дифференциала
Заболевание Брюшной Полости Реферат
Контрольная работа по теме Разработка систем мотивации и управление ими
Дипломная работа: Исследование правового статуса защитника в уголовном судопроизводстве
Реферат На Тему Путь Развития Колумбии
Реферат: Ислам и политика в Чеченской республике. Скачать бесплатно и без регистрации
Взаимодействие Генов Реферат
Реферат: Методологические проблемы экономической науки
Своеобразие Поэмы Сузге Эссе
Контрольная работа: Дисперсія у одномодових телекомунікаційних волокнах
Сочинение Эссе День Рубля
Реферат по теме Плюси і мінуси антиглобалізму
Доклад по теме История создания спортивной формы
Письмо Пешеходу Сочинение
Автореферат На Тему Теоретико-Методичні Засади Педагогічної Психогігієни
Контрольная работа: Оценка стоимости недвижимости
Реферат: ОАО "Мобильные ТелеСистемы" (МТС). История образования и развитие компании
Курсовая работа: Товарознавча експертиза шинки