2. Приспособление для сварки и наплавки на корпусе автосцепки

5.1 Описание конструкции и работа стенда

Стенд для сварочных и наплавочных работ на корпусе автосцепки состоит из неподвижной рамы 7 (рисунок 16), выполнен в виде двух вертикальных связанных между собой вертикальных стоек. К раме прекрипляется верхние 6 и нижние 5 кронштейны, а также приспособление для постановки корпуса автосцепки имеющие поворотную обойму 1, редуктор 9, электродвигатель 10 мощностью 1 кВт. Корпус автосцепки устанавливается хвостовиком в прямоугольное отверстие подвижного диска 2 и закрепляется. Диск прикреплен к втулке с вмонтированными в нее шариковыми подшипниками. Кроме этого к подвижному диску прикрепляется барабан 8 установленный в щеках 3 Для закрепления барабана предусмотрен болт, проходящий через гайку, приваренную к скобе 4.

Рисунок 16 – Стенд для производства сварочных и наплавочных работ на корпусе автосцепки

Стенд позволяет устанавливать корпус в любое нужное положение для удобного выполнение работ. Особенно это важно при автоматической и полуавтоматической наплавке, когда необходимо точно соблюдать предусмотренные технологией углы наклона наплавляемых поверхностей. Корпус устанавливают вертикально хвостовиком вниз, так чтобы хвостовик вошел в отверстие диска, закрепляют его в этом положении, после чего корпус автосцепки с помощью стенда можно поворачивать как вокруг собственной вертикальной оси так и вокруг горизонтальной оси. Для облегчения работ стенд имеет механический привод состоящий из редуктора и электродвигателя.

5.2 Выбор электродвигателя.

Основными параметрами которыми руководствуются при выборе электродвигателя является крутящий момент на ведомом валу и угловая скорость на ведущем валу.

Требуемая мощность электродвигателя Р, Вт, определяют по расчетной номинальной нагрузке, определяемой по формуле /25/:

где Т– вращающий момент на приводном валу, Нм;

 - угловая скорость приводного вала, рад/с;

 - коэффициент полезного действия привода.

Принимаем крутящий момент 2 кНм /25/ и угловую скорость 1,2 рад/с.

Коэффициент полезного действия равен произведению частных коэффициентов передач, входящих в привод /25/:

 =  _М⁴_ПК²_ЗП

где _М– коэффициент полезного действия муфты;

_ПК– коэффициент полезного действия одной пары подшипников качения;

_ЗП– коэффициент полезного действия одной ступени редуктора.

Принимаем _М= 0,99;_ПК= 0,99;_ЗП= 0,97 /25/.

По расчету

 = 0,99 0,99⁴0,97²= 0,92

кВт

Принимаем закрытый электродвигатель серии 4А (ГОСТ 19.523 - 81) 4А112МВ8УЗ с мощностью 3 кВт, частотой вращения 750 об/мин.

5.3 Расчет редуктора

Так как выбранный электродвигатель имеет частоту вращения значительно большую, чем необходима для приспособления, то для понижения частоты вращения и повышения крутящего момента используем цилиндрический двухступенчатый редуктор (рисунок 17).

Рисунок 17 – Схема цилиндрического двухступенчатого редуктора

Для получения сравнительно небольших габаритных размеров и невысокую стоимость редуктора, выбираем для изготовления колеса шестерен легированную сталь марки 40Х (ковка).

Для расчетов зададимся следующими допускаемыми напряжениями при кратковременной перегрузке редуктора:

• предельно контактные напряжения для колес обеих ступеней /25/

где _Т– предел текучести материала.

Принимаем _Т= 550 МПа /25/.

По расчету

_Н_МАХ= 2,8550 = 1540 Мпа

• предельные напряжения изгиба для обоих колес /25/

_F_МАХ= 2,7НВ

где НВ – твердость поверхностного слоя материала по Брюнелю.

Принимаем НВ = 245 МПа /25/.

По расчету

_F_МАХ= 2,7245 = 661 МПа

Аналогичные расчету производим для шестеренок обоих ступеней и заносим в таблицу 7.

Таблица 7 – Таблица допускаемых напряжений

Ступени редуктора	Элемент передачи	Допускаемые напряжения, МПа
		Н	НРАС	F	НМАХ	FМАХ
I	Шестерня	875	637	363	1650	1000
	Колесо	510	637	252	1540	661
II	Шестерня	520	520	278	1960	729
	Колесо	520	520	252	1540	661