МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФГБОУ ВПО
РЫБИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ имени П. А. СОЛОВЬЕВА
Факультет Авиадвигателестроения
Кафедра ОКМ
Расчетно-графическая работа
по дисциплине
Основы конструирования машин
Вариант №19
Студент группы МТБ-11 _________________ Шестков Д. С.
Подпись, дата
Руководитель _________________ Афанасьев А.Г.
Подпись, дата
Рыбинск, 2013
Содержание
1.Описание исходных данных: 2
1.1. Описание принципа работы технологической машины: 3
2.Кинематический и силовой расчет редуктора: 4
Проектно-проверочный расчет прямозубой цилиндрической передачи. 6
1.2 Выбор материалов и расчет допустимых напряжений. 6
1. 3. Проектный расчет зубчатой передачи 9
1.4. Проверка выполнения условий прочности 11
1.4.1. Условие прочности по контактным напряжениям 11
1.4.2. Условие прочности по напряжениям изгиба 12
1.4.3. Расчет на заданную (пиковую) перегрузку 13
1.Описание исходных данных:
В
задании приведена кинематическая схема
технологической машины, предназначенной
для обеспечения возвратно-поступательного
движения рабочего органа. Технологическая
машина состоит из рычажного механизма,
кривошип (1) которого установлен на
выходном валу редуктора (2). Редуктор
(2) представляет собой одноступенчатый
цилиндрический редуктор с прямозубой
зубчатой передачей с горизонтальным
расположением осей вращения. Редуктор
(2) соединен компенсирующей муфтой (3) с
электродвигателем (4). Срок службы
редуктора 4 лет; коэффициент суточного
использования технологической машины
Kсут=0,67; коэффициент годового использования
технологической машины Kгод=0,75;
передаточное число редуктора U=4,5;
частота вращения выходного вала редуктора
nкр=320
об/мин; максимальное усилие на рабочем
органе (ползуне) 
=700
H;
=0,30
м.
1.1. Описание принципа работы технологической машины:
Движение рабочего органа (ползуна) технологической машины обеспечивается работой электродвигателя (4), электродвигатель (4), с помощью компенсирующей муфты (3), передает движение на входной быстроходный вал редуктора (2), который установлен в подшипниковых опорах. С быстроходного вала крутящий момент передается на шестерню, а с нее на зубчатое колесо тихоходного выходного вала. Тихоходный вал редуктора (2) установлен в подшипниковых опорах, а на его конце закреплен кривошип (1) рычажного механизма. С кривошипа (1), через звенья рычажного механизма (шатун АВ), коромысло (О2С) и шатун (СD), движение передается на ползун D, на котором установлен исполнительный орган рабочей технологической машины.
2.Кинематический и силовой расчет редуктора:
1.Определим число оборотов быстроходного вала и электродвигателя
nб=nт·u=nкр·u=320·4,5=1440 об/мин
2.
Определим мощность на кривошипе
(тихоходном валу редуктора), считая, что
приложена
к кривошипу перпендикулярно в точку A.
Pт=
·π·
nкр·
/30=Bт
,
где
-длина
кривошипа.
Pт=700·3,141·320·0,3/30=7035,84Вт=7,035кВт
3. Определяем коэффициент полезного действия редуктора
ηобщ= ηред= ηз.п·ηм=0,97·0,98=0,95
4.Определяем расчетную мощность электродвигателя
Pэд.р=Pт/ ηред =7,035/0,95=7,4кВт
5.По таблице П.8 выбираем электродвигатель единой серии АИР:
тип АИР132S4Y3; Pэд.=7,5кВт; nэд=1440мин-1;Тпуск/Тном=2,0;mэд=58кг
6.Определяем фактическое передаточное отношение редуктора
Uред=nэ/nт=1440/320=4,5
7.Выборираем ближайшее передаточное отношение редуктора (цилиндрической зубчатой передачи)
По таблице П.2 выбираем полученное значение : Uст=4,5
8.Определяем частоты вращения на валах привода.
Быстроходный вал редуктора: nб = nэд=1440 мин-1
Тихоходный вал редуктора:
nТ = nб / uред = 1440/4,5=320 мин-1
Отклонение фактической частоты вращения тихоходного вала привода nT р от заданного значения nT:
∆n = |(nT - nT р) / nT|· 100% = |(320-320/320)| · 100% = 0 % <4%
9. Определяем вращающие моменты на валах привода по формуле (2.3):
Ti = 9550Pi / ni
Быстроходный вал редуктора:
Tб = 9550Pб / nб =9550 · 7,35/1440 =48,74 Н·м,
где Pб = Pэд. · ηм = 7,5 · 0,98 = 7,35кВт; nб =1440 мин-1
Тихоходный вал редуктора:
ТТ = 9550PT / nT = 9550 · 6,98/320 =208,3 Н·м,
где PT = Pб · ηред =7,35 · 0,95 =6,98 кВт; nT = 320 мин-1