Смекни!
smekni.com

Исследование механизма пресса (стр. 3 из 4)

NПC(i)=PПC(i).VF(i)

Перемножаем действительные величины PПC(i) на соответствующие VF(i), находим NПC(i)


NПC(i)=YPпс(i)mP (PVmV .

2) [Вт]

где

2=9,42 Рад/с, mP=100 H/мм, mV=0,001 м/мм.с2

Для каждого положения находим:

По найденным таким образом значениям мощности строим график NПC (SFi).

По построенному графику определяем и находим наиболее нагруженное положение механизма, соответствующее пику (max) мощности. Для расчёта крутящего момента на входном валу редуктора необходимо учесть потери на трение в кинематических парах 6-ти звенного рычажного механизма. Будем считать ля всех с учётом наличия в нём кроме вращательных и поступательных пар h=0,7.

NPпс= РПСVD2w2

Т2=

Т2=

H.м

Т2потр=

Т2потр=

H.м

1.3 Структурный анализ КПМ пресса.

Кривошипно-ползунный 6-звенный механизм

1) Число степеней свободы

W=3n-2p5-p4

Где n – число подвижных звеньев механизма. n=5; p5 – число кинематических пар пятого класса, p5=7; p4 – число кинематических пар четвёртого класса, p4=0.


W=3.5-2.7 –0=1

Рисунок 3 - Начальный механизм

Следовательно для работы этого механизма нужен один двигатель

=3.1-2.1=1; 1 класс, 1 порядок.

Рисунок 4 - Группа Ассура

W=3.2-2.3=0; 2 класс, 2 порядок.

Рисунок 5 - Группа Ассура

W=3.2-2.3=0; 2 класс, 2 порядок.

2) Формула структурного анализа механизма пресса.

2кл.2пр.(3-4)

1кл.1пр.(1-2)

2кл.2пр.(5-6)

Весь механизм: 2 класс, 2 порядок.

1.4 Приведение сил производственных сопротивлений к валу кривошипа

Механизм машинного агрегата - многозвенная система, нагруженная силами и моментами, приложенными к различным её звеньям. При построении модели механизма, все силы и моменты, приложенные к нему, оказываются приведенными к одному звену - звену кривошипа и замененные суммарным приведенным моментом.

Силами производственных сопротивлений являются силы давления прессуемого образца на пресс. Они характеризуются средним постоянным удельным давлением Р.

Сила постоянного давления на пресс определяется по формуле:


2. ПРИВОД

2.1 Выбор электродвигателя

Находим мощность движущих сил по формуле:

PCD=PСП/h

Где PСП – мощность сил производственных сопротивлений

PСППР.СПР.wК/1000кВт

h - КПД машинного агрегата без учёта потерь в двигателе

h=hи.м.hр

гдеhр - КПД одного редуктора,

hи.м =0,7 (исполнительного механизма)

np=1-[m(Y2+Y3)+mYn]

где m=2 число зубчатых пар,

n=3 число пар подшипников,

Y2+Y3 =0,02…0,05 – сумма коэффициентов потерь одной зубчатой пары

Yn=0,005…0,01 – коэффициент потерь в одной паре подшипников

np =1(2.0,035+3.0,0075)=0,9075

Определяем мощность электродвигателя:

РЭЛ=2698,84.1,2=3238=3,3 кВт

По таблице 2.2(1) по требуемой мощности РТР=3,3 кВт выбираем электродвигатель трёхфазный короткозамкнутый, закрытый, обдуваемый двигатель серии 4А с синхронной частотой вращения 3000 об/мин 4А90L2У3 и скольжением 3,3% (ГОСТ 19523-81). Номинальная частота вращения

2.2 Общее передаточное отношение

Общее передаточное отношение находим по формуле:

где nвых частота вращения вала кривошипа


2.3 Выбор схемы редуктора

Наиболее распространена развёрнутая схема

Рис. 6

Они весьма технологичны, имеют малую ширину. Допускают лёгкую и рациональную комбинацию с редукторами типов Ц, Ц3, КЦ, КЦ 2, ЧЦ.

Рекомендуемый диапазон передаточных отношений U=8…40

2.4 Разбивка общего передаточного отношения

Выбор максимальных передаточных отношений для цилиндрического редуктора с целью получения минимальных габаритных размеров выполняем по следующей рекомендации.

На быстроходной ступени


2.5 Расчёт тихоходной ступени

Рассчитываем тихоходную ступень косозубой передачи по следующим данным:

Передаточное отношение UТ=4,73.

Угловая скорость колеса wКР=9,42 рад/с,

Время работы L=20000ч.

T1T – вращательный момент на шестерне тихоходной ступени, Н.м

T1T= T2T/UT

T2T – вращающий момент на тихоходной ступени

Р – мощность , передаваемая колесом тихоходной ступени ,кВт

РCD.np

w2T=wк – угловая скорость тихоходной ступени

2.5.1 Выбор материала и термической обработки

Примем для шестерни и колеса сталь 40Х и следующий вариант термической обработки:

Шестерня – улучшения НВ=302

Колесо – улучшения НВ=269

2.5.2 Допускаемые напряжения

Допускаемые контактные напряжения при расчёте на выносливость определяем по формуле:

где SH – коэффициент безопасности SH=1,1

КHL коэффициент долговечности КHL=1

- базовый предел контактной выносливости зубьев НВ< 350 находим из выражения

МПа для колёс и шестерни

[sH1]=6.74/1.1=612.73 МПа

[sH2]=608/1,1=552,73 МПа

Среднее допускаемое напряжение

[sH]=0,45*( [sH1]+ [sH2])=0,45(612,73+552,73)=524,6 МПа

Это значение не должно превышать

1,25.[sH2]=1,25.552,73=663,28 МПа

663,28 МПа>524,6 Мпа

Требуемое условие выполнено

Допускаемое напряжение изгиба определяем по формуле

[s]F=KFL[s]F

KFL- коэффициент долговечности,

При N= 4.106, где m –показатель степени в уравнении кривой усталости m=6 для термической обработки улучшения

NF0=4.106 – число циклов перемены напряжения для всех сталей , соответствующих пределу выносливости. N- число циклов переменных напряжений за весь срок службы