Модернизация кривошипного пресса КЖ2538 усилием 6,3 МН, страница 3

 МН.

Момент заклинивания:

10. Определение параметров зубчатой передачи

Согласно рекомендациям (табл. 3.4. [1]):

Угол наклона зубьев:   

Нормальный модуль:    ;

 мм.

Принимаем:                     мм.

Материал:

          Шестерня – Сталь 45 – улучшенная.

          Колесо – Сталь 45Л.

Принимаем число зубьев шестерни: 

Тогда число зубьев колеса:

Ширина зуба:

;    мм.

Принимаем:               мм.

Окружной модуль:        ;

                                          мм.

Диаметры начальных окружностей:

    ;

   

Межосевое расстояние:

    

Диаметры вершин зубьев:

;

;

          Усилие по ползуну, допускаемое прочностью тихоходной передачи

   ,

           - приведенное плечо силы.

          Проверка 1:

          Определение крутящего момента              исходя из допускаемой пластической деформации зубьев.

 ;

где     - допускаемое нормальное контактное напряжение с учётом некоторой пластической деформации зубьев (МПа (табл. 3.3. [1]));

          - коэффициент, учитывающий модуль упругости материала зубчатого колеса и шестерни (сталь по стали        );

          - коэффициент учитывающий угол зацепления и угол наклона зубьев ( для косозубых колёс);

          - число зубьев колеса ();

          - нормальный модуль (мм);

          - ширина зуба;

          - коэффициент нагрузки;

          - коэффициент перегрузки, т. к. КПМ должны снабжать предохранительными устройствами, рассчитанными на 30% перегрузку, то ;

          - коэффициент концентрации нагрузки, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине колеса, возникающую вследствие упругой деформации опор, валов и шестерен, а также неточности изготовления (при твердости        для открытых передач ).

          - коэффициент динамичности нагрузки в зацеплении (  при  м/c для косозубых колёс).

          - передаточное число .

          Проверка 2: Определение допустимого крутящего момента передаваемого колесом, исходя из усталостной прочности зубьев колеса на изгиб.

    ,

где коэффициент формы зуба колеса,

предел выносливости материала колеса при изгибе, , ([1],с.28,табл.3.3);

;   ([3],c.46, табл. 3,8).

коэффициент, учитывающий степень перекрытия;

коэффициент нагрузки при изгибе, ,

где коэффициент перегрузки при изгибе;

      коэффициент концентрации нагрузки;

      коэффициент эквивалентной нагрузки при изгибе;

      коэффициент динамичности нагрузки в зацеплении.

;

коэффициент, учитывающий нагружение передачи моментом, обратным по знаку рабочему моменту, передаваемого муфтой, .

, где коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений и масштабный фактор.

 ([1],с.34,табл.3.6);

 ([1],с.28,табл.3.3);

;

коэффициент запаса прочности относительно предела выносливости при изгибе,  ([1],с.35,табл.3.7).

.

          Для определения допускаемого усилия     в формулу подставляется наименьшее значение , полученное из расчетов в результате проверок.

          Принимаем: .

11. Определение усилий на ползуне, допускаемых прочностью тихоходной передачи.

Усилие определяется по формуле:

    ,

где крутящий момент, допускаемый прочностью зубьев зубчатого колеса;

       приведенное плечо момента;

       для двустороннего привода.

                                       

                                      

                                     

                                      

                                     .

12. Построение графика допускаемых усилий на ползуне прочностью оси и зубчатой передачи.

Для построения графика усилий по ползуну, допускаемых прочностью деталей пресса, по оси абсцисс наносят углы поворота кривошипа   через 10 градусов. По данным пункта 10 и таблицы 7.1, строим график усилий по ползуну, допускаемых прочностью вала , график усилий по ползуну, допускаемых прочностью зубчатой передачи . Затем через точку, соответствующую номинальному усилию пресса, проводят горизонталь до пересечения с ближайшей кривой. При этом заштрихованный контур и будет графиком усилий по ползуну, допускаемых прочностью деталей пресса.

Рис.4. График усилий на ползуне, допускаемых прочностью деталей пресса.

13. Подбор типового графика рабочих нагрузок.

Типовой график рабочей нагрузки для пресса выбираем по наиболее тяжелой операции, выполняемой на этом прессе. В данном случае этот график для операции вырубки.

Рис.5. Типовой график рабочей нагрузки для пресса.

14 Наложение графика рабочих нагрузок на график допускаемых усилий на ползуне.

1.  отсюда  ;

2.  отсюда  ;

3.  отсюда  ;

4.  отсюда  ;

5.  отсюда  ;

1.  отсюда  ;

2.  отсюда  ;

3.  отсюда  ;

4.  отсюда  ;

где Н – величина хода ползуна.

где

1. ;                                                    2. ;

3. ;                                                    4. .

1.   отсюда ;

2.   отсюда ;

3.   отсюда ;

4.   отсюда .

Рис.6. График усилий на ползуне, допускаемых прочностью деталей пресса.

График усилий по ползуну, допускаемых прочностью деталей пресса, перекрывает график наиболее тяжелой технологической операции, производимой на расчетном прессе. Следовательно, расчеты проведены правильно.

15 Расчёт уравновешивателя

Исходные данные:

Число ходов ползуна в минуту

Ход пресса s, с учётом регулировки, мм:

Число цилиндров

Вес ползуна пресса с подвижными частями и верхним штампом: