Машиностроение \ Технология машиностроения

Модернизация технологического процесса изготовления детали "корпус" с использованием прогрессивного оборудования и оснастки (Конструкторская часть дипломного проекта), страница 2

Сформируем уравнение движения храпового колеса в момент ударного взаимодействия зуба колеса с собачкой

Выразим произведение силы удара и интервала времени через физико-математические свойства материала храпового леса, как элемента МСХ, имеющего меньшую прочность. Воспользуемся выражением работы, считая, что при равных перемещениях, работы, совершаемые силой смятия Fсм при медленном нагружении и силой удара, равны:

где hсм - величина (глубина) смятия зуба храпового колеса;

hy -величина деформации зуба храпового колеса при ударе.

Из сопротивления материалов известно, что:

σ см – напряжение на смятие

[σ см ] = 400МПа – предельно допустимое напряжение на смятие

SCM - площадь смятия

Из геометрических соображений площадь смятия поверхности зуба колеса равна:

где а = 15мм - толщина храпового колеса,

h = 5мм – высота зуба.

Величина смятия поверхности задаётся в зависимости от допуска на размер, например, от размера на шаг t в пределах половины допуска ITt = 0,36мм:

Деформация зуба при ударе находится из соотношения

где   Vcр -средняя окружная скорость движения точки приложения равнодействующей силы при ударе:

где   V = 0-скорость движения точки приложения равнодействующей после удара;

VQ - скорость движения до удара.

Учитывая, что

Подставляя, получим:

Нельзя утверждать, что собачка при взаимодействии каждым зубом храпового колеса будет прилегать по всей поверхности сопряжения, поэтому введём коэффициент уменьшения угловой скорости:

Найдена предельная угловая скорость вращения храпового колеса, при которой не произойдёт деформация поверхности взаимодействия зуба с собачкой более чем на половину допуска на размер шага зубьев.

Т.к. ω храпового колеса и ω зубчатого колеса равны, то предельная скорость движения рейки: V = ω 0 * R = 1236 * 0.04 = 49м/с

7. Расчет храпового зацепления

 - колеса на изгиб

М кр = 680*103 кгс*см– крутящий момент на шпинделе;

z = 20 – число зубьев храпового колеса;

b = 1.5см– ширина зуба;

m = 6 – модуль храпового колеса;

σ и – напряжение изгиб,

[σ и ] = 350*10 3кгс/см 2 – предельно допустимое напряжение на изгиб

- колеса на линейное удельное давление

М кр = 680*103 кгс*см– крутящий момент на шпинделе;

z = 20 – число зубьев храпового колеса;

b = 1,5см– ширина зуба;

m = 6 – модуль храпового колеса;

q – удельное давление на единицу длины зуба;

[q] = 4 *104 кгс/см– предельно допустимое удельное давление на единицу длины зуба;

- собачки на изгиб

М кр = 680*103 кгс*см– крутящий момент на шпинделе, кгс*см;

z = 20 – число зубьев храпового колеса;

b1 = 1см– ширина собачки;

m = 6 – модуль храпового колеса;

σ и – напряжение изгиб, МПа

[σ и ] = 350*10 3кгс/см 2 – предельно допустимое напряжение на изгиб

l = 0,9см

х = 0,5см

8. Расчет шпонки

 - на срез

М кр = 680*103 кгс*см– крутящий момент на шпинделе;

d = 3см – диаметр вала,

K = 0,1см – выступ шпонки от шпоночного паза;

b = 0,6 см – ширина шпонки;

l = 4 см – рабочая длина шпонки;

τ ср – напряжение на срез,

[τ ср ] = 180*10 3 кгс/см 2 – предельно допустимое напряжение на срез

 - на смятие

М кр = 680*103 кгс*см– крутящий момент на шпинделе;

d = 3см – диаметр вала,

K = 0,2см – выступ шпонки от шпоночного паза;

l = 4 см – рабочая длина шпонки;

σ см – напряжение на смятие

[σ см ] = 400 10 3 кгс/см 2 – предельно допустимое напряжение на смятие


4.2  Расчет и конструирование режущего инструмента

Фреза резьбовая.

Рассчитаем резьбовую фрезу для операции фрезерно-сверлильной 020 на станке ОЦ1И21.

Расчет резьбовой фрезы

1. Наружный диаметр фрезы D = 6 мм для M8-7H p = 1,25 мм.

диаметр посадочного отверстия M6-7H.

2. Длина рабочей части l = lu + (2¸3) p, где

lu - длина нарезаемой резьбы на изделии 12+0.43

l = 12 + 3×1,25 = 15,75 мм.

3. Число зубьев фрезы z = 1.75 =1.75 = 4,29

принимаем z = 4

4. Задний угол aB при вершине зубьев = 8°

5. Величина затылования

6. Элементы канавки для выхода стружки:

глубина канавки h = t + k + r, где

t - высота профиля резьбы,                       

r - радиус закругления дна канавки.

h = 0.168 + 1 + 1 = 2,168 мм.

угол w = 45° при D £ 30 мм.

7. Передний угол g = 4° для дюрали.

8. Исполнительные размеры профиля резьбы в плоскости передней поверхности при угле g > 0° определяются по формулам.

,

,

где R = D/2 – радиус резьбы.

h1 и h2 – высота профиля резьбы в осевом сечении [ГОСТ 1336-62]

9. Фреза изготавливается из быстрорежущих сталей Р9, Р18. В этом случае фреза изготавливается из стали Р18. Резьбовые фрезы делают сварными. Твердость режущей части фрезы 63…66 HRCэ.

10. Технические требования к резьбовым фрезам изложены в ГОСТ 1336-62.

Скачать файл