3.4.3 Проверка работоспособности передачи винт-гайка

Допустимое давление в резьбе для пар трения закалённая сталь по бронзе:

[p]=10..12 МПа.

Основным критерием работоспособности передачи является износостойкость, которая оценивается по среднему давлению между витками резьбы винта и гайки:

МПа,

где F_a – осевая нагрузка на передачу, Н;

d₂ – средний диаметр резьбы, мм;

мм – рабочая высота профиля для трапецеидальной резьбы;

– число витков резьбы в гайке (Н_Г – высота гайки, Р-ход резьбы).

Тогда запас равен :

3.4.4 Расчёт шпоночных соединений.

Исходные данные:

Шпонка 4×4×10 ГОСТ 23360-78.

Призматическая шпонка рассчитывается на смятие и на срез.

Из условия прочности на смятие рассчитывается часть шпонки, выступающая из вала:

σ_см[σ_см];

,

где [σ_см]=30..50 МПа – допустимое напряжение смятия;

T – крутящий момент на валу;

мм – рабочая длина шпонки, мм

h -_- высота шпонки, мм.

t₁ -глубина паза вала, мм.

d- диаметр вала, мм.

Так как σ_см[σ_см], то прочность на смятие обеспечена.

Условие прочности на срез:

τ_ср[τ_ср];

,

где [τ_ср]=100 Мпа.

МПа

Прочность шпонки на срез обеспечена.

Запас прочности:

.

3.4.5 Проверка работоспособности подшипников:

Исходные данные:

Выбраны подшипники:

• На ведущем валу: 200 Гост 8338-75

• На ведомом валу: 1000905 Гост 8338-75

Схема крепления подшипников – враспор:

требуемая долговечность работы подшипника:

L_N=18250 часов;

крутящий момент T₁ = 0,955 Н м,

осевая нагрузка действующая на вал F_a^/=500 Н,

скорость вращения вала n=1380 об/мин,

делительный диаметрзубчатого колеса d₁=25 мм.

Выбран радиально – упорный подшипник.

Расчет подшипников на ведущем валу как более нагруженных:

(Если проверку пройдут подшипники на ведущем валу, то пройдут проверку и на ведомом)

Рассчитаем эквивалентную нагрузку Р:

где x – коэффициент радиальной нагрузки;

υ – коэффициент, учитывающий какое кольцо вращается (для внутреннего υ =1);

F_r – радиальная нагрузка на подшипник, Н;

y – коэффициент осевой нагрузки;

F_a – осевая нагрузка на подшипник с учётом осевой составляющей от действия радиальной нагрузки, Н;

k_T – коэффициент, учитывающий температуру подшипника (при t<100ºC, k_T=1);

k_δ – коэффициент безопасности (нагрузка с лёгкими толчками и кратковременными перегрузками до 125% номинальной нагрузки, k_δ=1,1).

30

45

Рисунок 3.4.5.1 – Схема действия сил

Таблица 3.4.5.1 – Определение реакций опор и осевой силы

Горизонтальная плоскость	Вертикальная плоскость
11,124 Н; 16,686 Н.	30,56 Н; 45,84 Н.

В свою очередь:

48,78 Н;

32,52 Н.

Рассчитаем осевые составляющие для более нагруженной опоры:

18,21 Н,

где e=0,56 – вспомогательный коэффициент (x=0,44; y=1,00).

Таким образом, имеем:

– результирующая осевая нагрузка для подшипника В: 518,21 Н;

– эквивалентная динамическая нагрузка: 532,52 Н;

– динамическая грузоподъёмность: С= 8500 Н, (табличное значение по каталогу для данного подшипника)

– долговечность подшипника: ч.;

– запас долговечности: ;

Можно сделать следующий вывод: срок службы подшипников достаточен.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проделанной выше работы был спроектирован необходимый механизм с учетом требований критерия проектирования, условий эксплуатации и других параметров работы и выполненными расчетами подтверждена работоспособность этого механизма.

ЛИТЕРАТУРА

1. Соломахо В.Л., Томилин Р.И., Юдовин Л.Г Приборостроение. Дипломное проектирование. Учебное пособие для высших учебных заведений. Изд.2, стереотипное, Минск. "Дизайн ПРО", 2002

2. Справочник конструктора-приборостроителя. Детали приборов/ В.Л.Соломахо, Р.И.Томилин, Б.В.Цитович, Л.Г. Юдовин.-Мн.: Выш. Шк., 1990.- 440с.

3. Анурьев В.И Справочник конструктора-машиностроителя.- В 3-х т.- Т.I.- 3. – 6-е изд., перераб. и доп. – М,: Машиностроение, 1982.- 736с., 576с., 557с.

4. Решетов Д.Н. Детали машин: Учебник для студентов машиностр. и механич. спец. вузов.- Изд. 4-е, перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1989.- 496с.

5. Томилин Р.И., Цитович Б.В. Передачи зубчатые цилиндрические. Учебно-методическое пособие. Часть 2. Разработка эскизного и технического проекта – Мн.: БГПА, 1993.- 95с.

6. Зубчатые передачи: Справочник / Е.Г. Гинзбург, Н.Ф.Голованов, Н.Б. Фирун, Н.Т. Халебский; Под общ. ред. Н.Г. Гинзбурга. – 2-е изд. Перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1980. – 416с.

7. Скойбеда А. Т. Детали машин и основы конструирования. 2-е изд., перераб, Вышэйшая школа, 2006,-560с.

8. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. Пособие для машиностроительных вузов.- Изд. 4-е перераб.- М.Ж Высшая школа, 1985.-368с.

9. Орлов. П.И. Основы конструирования: Справочно – методическое пособие в 2- х кн. – Кн.1, 2. – М.: Машиностроение, 1988. – 560с., 544с.

10. Допуски и посадки. Справочник. В 2-х ч./В.Д.Мягков, М.А.Палей, А.Б.Романов, В.А.Брагинский. – Л.: Машиностроение, 1983. – Ч.1. – 543с.].

11. Кудрявцев В.Н. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов. – Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1980. – 464с.

12. Перель Л.Я. Подшипники качения. Расчет, проектирование и обслуживание опор: Справочник. – М.: Машиностроение, 1983. – 543с.

13. Комиссар А.Г. Уплотнительные устройства опор качения: Справочник. М.:Машиностроение, 1979.- 702с.

14. Лариков Е.А. , Вилевская Т.И. Узлы и детали механизмов приборов: Основы теории и расчета. – М. : Машиностроение, 1974, - 328с.

15. Батанов М.В., Петров Н.В. Пружины: - М.: Машиностроение, 1968. – 216с.

16. Андреева Л.Е. Упругие элементы приборов . – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1981. – 392с.

17. Технологичность конструкции изделия: Справочник / Ю.Д. Амиров, Т.К. Алферова, П.Н. Волков и др.; Под. Общ. Ред. Ю.Д. Амирова – 2-е изд., перераб. И доп. – М.: Машиностроение, 1990. – 268с. (Б –ка констр.) .

48