3.5 Расчет типовых элементов
3.5.1. Расчёт шпоночного соединения
Для
соединения валов с посаженными на них
деталями применяются шпонки. Основное
назначение шпонок – передавать крутящий
момент от вала к ступице или наоборот.
Форма и размеры шпонок стандартизированы
и выбираются из справочников.
Шпонка 5×5×10 ГОСТ 23360-78.
Призматическая шпонка рассчитывается на смятие и на срез.Из условия прочности на смятие рассчитывается часть шпонки, выступающая из вала:
σсм
[σсм]
σсм – напряжение смятия;
[σсм]=30..50 МПа – допустимое напряжение;
T – крутящий момент на валу;
lp=l–b=8-2=6 мм – рабочая длина шпонки.
Прочность на смятие обеспечена.
Условие прочности на срез:
τср
[τср]
[τср]=100 Мпа, значит прочность шпонки на срез обеспечена.
Запас прочности:
3.5.2. Расчет муфты
В данной курсовой использовалась кулачковая зубчатая предохранительная муфта.
Работоспособность кулачковых зубчатых муфт определяется износом кулачков, зависящим от напряжений смятия на поверхностях соприкосновения. Эти напряжения рассчитывают приблизительно, исходя из допущения, что нагрузка распределяется равномерно между кулачками:
где: z — число кулачков полумуфты;
K — динамический коэффициент нагрузки.
=
50...70 МПа —
при включении на малых оборотах;
-
наружный диаметр муфты.
ширина
кулачка;
h-
высота
кулачка;
Условие прочности выполнено.
3.5.3 Расчет передачи винт-гайка
Передача, состоящая из винта и гайки и служащая для преобразования вращательного движения в поступательное, называется винтовой передачей. Широкое применение таких передач в современных машинах определяется тем, что при простой и компактной конструкции удается осуществить медленные и точные перемещения.
Проектный расчет винтовых передач. При проектном расчете будем полагать, что все витки нагружены одинаково.
Для обеспечения необходимой износостойкости передачи прежде всего нужно, чтобы давление в резьбе не превышало допустимое:
,
где Fa – расчетная осевая сила, действующая на винт. d2 – средний диаметр резьбы. h – рабочая высота профиля, принимаемая для трапецеидальной резьбы равной 0,5.S. S – шаг резьбы. z=H/S – число витков резьбы на высоте гайки H.
Средний диаметр резьбы d2=14 мм.
Шаг резьбы S=3 мм.
Число витков резьбы на высоте гайки H=10 мм z=10/3=3,3.
Подставляя в формулу значения h и z, получаем:
, α=200
– угол зацепления.
,
следовательно, условие выполняется.
Условие самоторможения.
- угол подъема винтовой линии, град
- приведенный угол трения, град
Т.к. 2,487<6,05, то условие самоторможения выполняется.
Условие прочности на срез
[]=30…50
МПа
Значит, условие выполняется.
Заключение
В ходе выполнения курсового проекта я ознакомилась с научно-технической литературой по теме выданного задания;
изучила и проанализировала конструкции аналогичных механизмов, оценив их достоинства и недостатки;
произвела технические расчеты по разработанным схемам;
изготовила чертежи общего вида сборочной единицы и отдельных деталей проектируемого изделия.
В ходе выполнения курсового проекта мной был спроектирован механизм линейных перемещений.
Список
используемой литературы
Анурьев В.И. “Справочник конструктора-машиностроителя”. В 3-х т. Т. 1,2,3 – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1980.
Дунаев П. Ф., Леликов О. П. «Деталимашин.Курсовое проектирование».Издание 5-е дополнительное.-М., 2004.-16с.
Нарышкин В.Н., Коросташевский Р.В. “Подшипники качения. Справочник”. – М.: Машиностроение, 1984. – 280 с., ил.
Орлов П.И. “Основы конструирования. Справочно-методическое пособие в 3-х книгах”. – М.: Машиностроение, 1977.
Соломахо В.Л., Томилин Р.И., Цитович Б.В., Юдович Л.Г. “Справочник конструктора-приборостроителя”. В 2-х т. – Мн.: Выш. шк., 1988.
Тищенко О.Ф. “Элементы приборных устройств (Основной курс)”. В 2-х частях. Ч. 1,2. – М.: Выс. школа, 1982, ил.
Чернавский С.А., Боков К.Н., Чернин И.М. “Курсовое проектирование деталей машин”. – М.: Машиностроение, 1988.
Чубаро Д.Д. “Детали и узлы приборов”. – М.: Машиностроение, 1975.
Белорусский национальный технический университет
Приборостроительный факультет
Кафедра «Конструирование и производство приборов»
гр.113220