Другие предметы \ Кузнечно-штамповочное оборудование

Проектирование пресса модели КБ9534, страница 2

       mrf – приведенное относительное плечо трения;

;

где f – коэффициент трения f=0,06;

      dА – диаметр шатунной шейки;

      dВ  - диаметр опорного шатуна в ползуне;

      do – диаметр опорной шейки;

  - коэффициент длины шатуна  = 0,18;

.

, -измениться от 0 до 900 через 100.

Результаты расчетов mfк,  mкu , mкр сводим в таблицу 2.

Таблица. 2.

, град.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

,мм

24,5 =

сonst

,мм

0

53,0

101,8

142,7

172,7

189,97

194,0

185,5

166,6

140

мм

24,5

77,5

126,3

167,2

197,2

214,5

218,5

210

191,1

164,5

7.  Определение усилия на ползуне допускаемое прочностью кривошипного вала.

Для нашей схемы опасным считается сечение А-А,рис.3

Усилие ползуна определяем по формуле:

где -1U – предел выносливости при изгибе, зависящий от материала вала в случае сталь 40ХН(У), ([1], стр.59 табл. 4.5.), -1U =400 Мпа;

       n – коэффициент запаса прочности, n = 1,3;

       кЭ =0,8 – коэффициент эквивалентной нагрузки;

       ФАб – коэффициент определяемый  по рис. 4.7. [1], для стали 40ХН в зависимости от отношения  

               *- угол, определяющий положение малой шестерни, 900;

               - угол зацепления, 0;

               mКР- приведенное плечо момента;

                - радиус зубчатого венца, где m-модуль                                                                                      m= (0,09-0,1)d0 = 20 см;

               ZK- число зубьев колеса ,ZК  принимаем 90.

 мм.

Результаты расчетов РD заносим в табл. 3.

Результаты расчетов МК сводим в табл. 3.

Таблица. 3.

, град.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

, м

0,0245

0,0775

0,126

0,167

0,197

0,214

0,218

0,210

0,191

0,164

, мН

4,09

3,85

3,65

3,50

3,40

3,34

3,33

3,35

3,42

3,51

,мНм

0,10

0,3

0,46

0,58

0,67

0,71

0,73

0,70

0,65

0,58

8. Определение угла заклинивания, усилия заклинивания, момента заклинивания.

Угол заклинивания определяется по формуле:

 рад.=1024I51II

Приведенное относительное плечо машины:

мм Приведенное относительное плечо момента:

мм.

Усилие заклинивания:

 МН

Момент заклинивания:

 МНм.

9.  Определение параметров тихоходной зубчатой передачи.

 Принимаем модуль зубчатой передачи:

m=20 .по ([1] стр29,табл3.4)

Выбираем число зубьев шестерни Z1=21.

          число зубьев колеса Z2 =90.

      

Материал: шестерни- сталь 40ХН;

                   колеса- сталь 40ХН(У).

Ширина зуба мм

Принимаем мм.

Диаметры начальных окружностей:

мм;

 мм.

Межосевое расстояние:

мм.

Угол зацепления:

.

Для определения коэффициента формы зуба, необходимо установить коэффициент смещения исходного контура колеса и шестерни:

 (по [2], стр. 167 табл. 20).

По найденным коэффициентам смещения находим коэффициенты формы зуба шестерни и колеса:

Y1=0,182; Y2=0,180 ( по[2], стр.174 табл. 24).

Проверка 1.

Определение крутящего момента МКР , исходя из допускаемой пластической деформации зубьев:

где, -допустимое нормальное контактное напряжение, с учетом некоторой пластической деформации зубьев (по [1], стр. 28, табл. 33), принимаем =2000 мПа;

       С – коэффициент, учитывающий модуль упругости материала зубчатого колеса и шестерни, С=214;

       СК- коэффициент, учитывающий угол зацепления и угол наклона зуба.

     Z2-число зубьев колеса Z2=90;

     m- нормальный модуль зацепления, m=20;

     ВW – ширина колеса (шестерни), ВW=240 мм;

     коэффициент нагрузки при расчете по допустимым пластическим деформациям поверхности зубьев;

где, К1n = 1,3 - коэффициент перегрузки;

       К2 = 1,15 - коэффициент концентрации нагрузки;

       К3 = 1,3 – коэффициент динамической нагрузки;

U – передаточное число, U = 4,28.

 мНм.

Проверка 2.

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

где YK – коэффициент формы зуба колеса;

      - предел выносливости материала колеса при изгибе, =360 мПа, ([1], стр. 28);

      = 1 – коэффициент, учитывающий степень перекрытия;

 - коэффициент нагрузки при изгибе;

где, К1 =1 – коэффициент перегрузки при изгибе;

К2 = 1,15 – коэффициент концентрации нагрузки;

К3U = 0,92 – коэффициент эквивалентной нагрузки при изгибе;

КU = 1,3 – коэффициент динамической нагрузки в зацеплении;

;

U1 – коэффициент, учитывающий нагружение передачи моментом, обратным по знаку рабочему моменту, передаваемого муфтой.

U1 = 0,15.

где,  - коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений и масштабный фактор.

2,5 ([1], стр. 34, табл. 3.6.);

               = 0,2 ([1], стр. 28, табл. 3.33);

              * = 2,5+0,2=2,7;

               * - коэффициент запаса прочности относительно предела выносливости при изгибе,  = 2,0 ([1], стр. 35, табл. 3.7.);

MНм.

10. Определение усилий на ползуне допускаемых прочностью тихоходной передачи.

Усилие определяем по формуле:

где, Мкр – крутящий момент, допускаемый прочностью зубьев зубчатого колеса;

mкр – приведенное плечо момента;

n = 1,5 для двустороннего привода.

;

11. Построение графика допускаемых усилий на ползуне прочностью кривошипного вала и зубчатой передачи.

Для построения графика усилий ползуна, допускаемых прочностью деталей пресса по оси абсцисс, наносят углы поворота кривошипа  через 100. По данным таблиц строим график усилий по ползуну допускаемых прочностью коленчатого вала  РДКВ график усилий по ползуну, допускаемых прочностью зубчатой передачи РДЗ. Затем через точки, соответствующие номинальному усилию пресса, проводят горизонталь до пересечения с ближайшей кривой. При этом заштрихованный контур и будет графиком усилий по ползуну, допускаемых прочностью деталей пресса (см. рис. 5.).

Рис.5. График допускаемых усилий на ползуне.

12. Подбор типового графика рабочих нагрузок.

Типовой график рабочей нагрузки для пресса выбираем по наиболее тяжелой операции, выполняемой на этом прессе. В данном случае – это операция вытяжка.

                Рис.6. Типовой график рабочей нагрузки для пресса.

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

1. Р/Р=1 отсюда ;

2. Р/Р=0,8 отсюда  мН;

3. Р/Р=0,6 отсюда  мН;

4. Р/Р=0,4 отсюда мН;

5. Р/Р=0,2 отсюда  мН;

1. S/H=0,06 отсюда  см;

2. S/H=0,04 отсюда см;

3. S/H=0,03 отсюда см;

                4. S/H=0,01 отсюда см.

где, Н – величина хода ползуна;

S – пересечение ползуна;

1.

2.

3.

4.

1.  отсюда

2.  отсюда

3.  отсюда

4.  отсюда

Литература:

1.Е.Н.Ланской, А.Н.Банкетов «Элементы расчета деталей и узлов кривошипных прессов.»М: Машиностроение, 1966, с.380;

2.В.Н.Таловсров, Ю.Н.Берлет, О.Е.Пахалин. «Расчет главного привода кривошипных машин.» - Ульяновск: УлПИ, 1992, с.52; 

3.В.Н.Таловеров, Л.В.Ганенков «Расчет и конструирование зубчатых передач и главных  валов кривошипных кузнечно-прессовых машин.» Уч.пособие. - Ульяновск: УлГТУ, 1998, с.72;

4.В.Н.Таловеров, Курс лекций «Кузнечно-штамповочное оборудование».

Скачать файл