Реферат по предмету "Технология"


Проектирование силового кулачкового контроллера

Министерство транспортаРоссийской Федерации
Федеральное ГосударственноеОбразовательное Учреждение
Государственная МорскаяАкадемия имени адмирала С.О. Макарова
Кафедра  “Прикладная механика и инженерная графика”.

Курсовая работа
“Проектирование силовогокулачкового контроллера”.
Вариант № 13
Выполнил: к-т гр. Э-232
Попаденко Н.С.
Проверил: доцент
Темерев В.В.
Санкт-Петербург
2005
Исходныеданные:




материал: 45
переход: К (канавка)
схема нагружения вала №2

I. Профилирование кулачка

Расчетная часть:

1)Находим наименьший диаметр вала контроллера d




где P= 4000 (Вт) – заданная передаваемая мощность;


=

d- (м) найденный расчетный наименьший диаметр валапереводиться в (мм) и округляется в большую сторону до стандартного значения изприложения 1 по ГОСТ 6636-69:
d=45 (мм), согласно нашей схемеd– являетсядиаметром ступицы (место вала, где на шпонке крепится кулачок).

2) Диаметр вала в месте установки подшипников  —

где -фаска подшипника: предварительно принимается =2÷4(мм);
t (мм) – высота буртикапринимается по соотношению t≥2
=2.0÷4.0(мм) – размер фаски детали (принимается  конструктивно):округляем до ближайшего стандартного значения
(мм);

3) Радиус вала под кулачок:
24 (мм) (согласно ГОСТ 6636-69)

4) Радиусролика толкателя:
беремего за основу
После построения профиля кулачка проверяем,чтобы исходя из соотношения

5) Радиус теоретической основной окружности
приложения 1


6) Масштаб перемещений:
где величина -выбирается исходя из рационального размещения чертежа.

7) Масштаб углов:
гдевеличина  – также выбираетсяисходя из рационального размещения чертежа.

8) Радиус действительной (практической) основнойокружности:

После завершения расчетной частипрофилирования кулачка выполняется графическая часть согласно заданию.

9) Эскиз вала
Определим рабочий угол кулачкового механизма


Циклограмма движения

Углы поворота кулачка












Фазовые углы





Уголнижнего выстоя:


2)Проектный расчет вала.

Проектный расчет вала произведен в 1-ойчасти курсовой работы:  был найден наименьшийдиаметр вала dиз условия прочности по кручению по заниженным значениям допускаемыхкасательных напряжений для стальных валов: мы получили  d= 45 (мм).


3)Разработка конструкции вала.

Для нашей схемы нагружения конструируем валгладким симметричным:

  — диаметр вала подподшипники.
Из каталога подшипников каченияпредварительно подбираем по этому номинальному значению одноядерные шариковыерадиальные подшипники второй серии (Л– легкая серия), принимая  за внутренний диаметршарикоподшипника: №212. Выписываем из каталога его геометрическиехарактеристики и грузоподъемности:  ­­– внутренний диаметрподшипника;
D=110(мм) – наружный диаметр подшипника;
B=22(мм) – ширина кольца подшипника;
    r=2.5(мм) – радиусскругления кольца подшипника (фаска);

 динамическая грузоподъемность подшипника.
  22 (мм) — длиныучастков вала под подшипники.
d вала берем изпервой части курсовой работы, т.е принимаем его за диаметр ступиц под кулачок и«звездочку»).
Длины участков вала (ступиц) по кулачок  и «звездочку»  определяют изсоотношения:

По диаметру d=45 (мм) иприложения 4  выбираем шпоночные крепления для кулачка и«звездочки» на валу. Все геометрические характеристики выбранного шпоночногосоединения согласно ГОСТ 233-60 изприложения 4 указываем в пояснительной записке:
b=14 (мм) ­­–номинальное значение ширины шпонки и шпоночного паза (предельные отклоненияосновного посадочного размера b, по которомупроисходит сопряжение шпонки с пазами вала и кулачка или «звездочки» выполняютпо Р9);




 на (10÷18) мм.

Здесь приложение 5).

 (мм) – диаметрыпереходных звеньев вала, которые для нашей схемы нагружения должны лежать впределах  и t (мм) – высотабуртика принимается:
приложение 5).
 и

4)Проверочный расчет вала.

Исходя из найденных длин отдельных участковвала в разделе «Разработка конструкции вала» находим места приложениясосредоточенных внешних нагрузок  перенеся их в центрытяжести С и D, т.е значения длин участков АС, CD, DB.




Находим силы:

     
Т=318.5 (Нм);






















Строим эпюры изгибающих моментов ввертикальной  и горизонтальной   плоскостях,предварительно найдя значения сил реакций опор в этих плоскостях:



 SHAPE  * MERGEFORMAT
Z
X
A
C
D
B
Y
а) Определение сил реакций опор ввертикальной плоскости:
     
        


Проверка:              0=0 – тождество.

б) Построение эпюры изгибающих моментов ввертикальной плоскости —





 


в) Определение сил реакций опор в горизонтальной плоскости:

       
        


Проверка:                            0=0 –тождество.

г) Построение эпюрыизгибающих моментов в горизонтальной плоскости —


 (Нм);

 (Нм);



д) Построение эпюрысуммарных изгибающих моментов —








е) Построение эпюрыкрутящих моментов – Т:








ж) Построение эпюрыприведенных (эквивалентных) моментов —








з) Минимальныйдиаметр вала с учетом крутящих и изгибающих моментов:

  — максимальноезначение эквивалентного момента из эпюры

Большее из найденныхминимальных диаметров вала должно быть округлено в ближайшую большую сторонустандартного значения по ГОСТ 6639-69  и принято за основу.
d=45 (мм).

и) Находим моментысопротивления поперечных сечений вала. В местах установки подшипников I-I и II-II как самых опасных поперечных сечениях вала)– моменты сопротивления сечения вала будут равны:

а) осевой:
б) полярный:   где

к) Определяемнапряжения в этих опасных сечения I-I и II-II (места установки подшипников).
а) нормальные отизгиба:

б) касательные откручения:

5)Уточненный расчет вала.

Необходиморассмотреть опасные сечения I-I  и II-II.
Найдем коэффициентзапаса прочности  по пределувыносливости (усталостному разрушению) в этих сечениях и сравним его сдопускаемым

а) Для сечения I-I:
  


5



а) Для сечения II-II:
   



3.52
2.4

где пределывыносливости при симметричном цикле нагружений  и  выбираются из таблицприложений в конце данного пособия согласно заданного варианта.
Сравнивая полученныезначения запасов прочности в сечениях I-I и II-II с допустимыми значениями, делаем заключение: условиепрочности по сопротивлению усталости (пределу выносливости) соблюдено.

6)Проверка статической прочности вала.

Наиболее опасноесечение в нашем варианте II-II.
Находим пластическиемоменты сопротивления изгибу  и кручению
;
.
Теперь определяемпластические напряжения в опасном сечении:

;
.
Применяем четвертуюклассическую гипотезу прочности:


Вычисляемкоэффициент запаса по сопротивлению пластическим деформациям и сравниваем его снормативным (допускаемым):
 
т.е рассчитываетсястатический запас прочности.
Здесь

II. Расчет и выбор подшипников качения.

Анализируем схемунагрузок и определяем наиболее нагруженный подшипник.
Для заданногонаправления внешних сил мы определили:
           (Н);      (Н).
Найдем суммарныерадиальные нагрузки на подшипник  С и D:


Наиболее нагруженнымподшипником является D. На него действует радиальная нагрузка:
Находимэквивалентную нагрузку
49788(H);
где V=1 – коэффициент вращения при вращении внутреннегокольца;
X=1– к-т радиальной нагрузки для радиального шарикоподшипника;
  — к-т безопасности,учитывающий характер нагрузки (при спокойной нагрузке
  — температурныйкоэффициент при t до 125
Учитывая отсутствиеосевой нагрузки, принимаем решение, установить радиальный подшипник.
Подбор типоразмераподшипника необходимо выполнять в соответствии с условием:
  — расчетнаядинамическая грузоподъемность, Н;

 вала;
  — показатель степеникривой усталости:  для шариковых и   — для роликовыхподшипников.
  — допускаемаядинамическая грузоподъемность, равная номинальной динамическойгрузоподъемности, приводимой в каталоге, Н.
Проверяемпригодность предварительно выбранных подшипников — №212:

Из каталога для212-го подшипника [C]=C=62000H
В соответствии сусловием:

выбранные ранееподшипники легкой серии №212 целесообразно заменить на роликоподшипникирадиальные с короткими цилиндрическими роликами (№2412 Тип 2000 d=60(мм), D=150(мм), B=35(мм), r=3,5(мм), m=4,03(кг))и тогда условие прочностной надежности будет соблюдено:
210299Н≤220000Нт.е
Проверяемпригодность окончательно подобранного подшипника №2412 по условиюдолговечности:

где
m’– показатель степени кривой усталости: m’=10/3– для роликовых подшипников.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.