Горизонтально -ковочная машина с вертикальным разъмом матриц

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по теории механизмов и машин

Руководитель

_______________________________

(Ф.И.О.)

Дата защиты____________________

Оценка________________________

Подпись руководителя___________

Санкт-Петербург

2011

1.Описание работы машины и

исходные данные для проектирования.

Горизонтально-ковочная машина с вертикальным разъемом матриц

Движение передается от электродвигателя М через редуктор Р на кривошип 1 кривошипно-ползунного механизма (КПМ). От кривошипа через шатун 2 движение передается на ползун 3, на котором установлен пуансон 4, деформирующий заготовку 5, установленную в полуматрице 6. Заготовка зажимается подвижной полуматрицей 7, установленной на зажимном ползуне 8. Закрывание матриц происходит с помощью кулачкового механизма. Кулачок 9 получает вращение от кривошипа 1 через коническую зубчатую передачу с передаточным отношением равным единице.

Частота вращения Электродвигателя n_д = 1440 (мин^-1)

Модуль зубчатых колёс m = 2 (мм)

Момент инерции ротора двигателя I_д = 0,06 (кг∙м²)

Момент инерции вращающихся масс I_вр = 0,08 (кг∙м²)

I_1А = 0,1 (кг∙м²)

[s]	ω1(Рад/с)	k	υср(м/с)	λ	Fmax(н)
0,05	10	3	0,32	1/3,2	0,01

2.Расчёт схемы редуктора

Цель: Подбор чисел зубьев для заданной схемы.

2.1 Определение передаточного отношения редуктора

n₁≈10∙ω₁=10∙10=100 (об/мин)

2.2 Схема редуктора

Схема состоит из двух ступеней

1-я: Простая зубчатая передача внешнего зацепления состоящая из колёс а и б

2-я: Планетарная передача состоящая из Центровых колёс 1,3
сателлита 2 и водила Н.

2.3 Разбивка передаточного отношения редуктора по ступеням.

Принимаю:

= 4

2.4 Подбор чисел зубьев по ступеням

Для подбора зубьев используем условие не подрезания зуба

z_а>17;

z_б>17;

z₁>17;

z₂>17;

z₃>85;

1) Для первой ступени

Примем z_а=20 тогда z_б = z_а∙U_а,б = 20 ∙ 3,6 = 72

2) Для второй ступени

Отсюда

Примем z₃=90 тогда z₁ = 30

Используя условие соостности

z₃ = 2z₂ + z₁ Отсюда следует z₂=30

Предварительные итоги:

z_а=20; z_б = 72; z₁ = 30; z₂ = 30; z₃=90

Условие сборки

- где ц это любое целое число

Условие соседства

Окончательные итоги:

z_а=20; z_б = 72; z₁ = 30; z₂ = 30; z₃=90

2.5 Расчёт диаметров делительных окружностей

d_i=m∙z_i

d_а=40 (мм); d_б=144 (мм); d₁=60 (мм); d₂=60 (мм); d₃=180 (мм);

Схема редуктора в двух проекциях построена на листе приложений №1

3.Определение размеров звеньев КПМ

l_АВ = l₁ = ? l_BC = l₂ = ? h = ?

h = 2l₁

h = 2l₁ = 0,096 (м)

4.Аналитический метод определения аналога скорости ползуна.

Расчёты по формуле только для рабочего хода с шагом Δφ = 30° сведены в таблицу на листе приложений №2

5.Расчёт маховика.

5.1 Определение приведённого к КПМ момента инерции

I_пр = I_1А + (I_д + I_вр)∙

I_пр = 0,1 + ( 0,06 + 0,08) ∙ 14,4 = 29,13 (кг∙м²)

5.2 Определение приведённого момента сил полезного сопротивления

= F_max ∙ | |

Расчёты по формуле сведены в таблицу, по ним построен график на листе приложений №2

5.3 Определение A_c приведённого момента сил сопротивления

Определим интеграл численно с помощью метода трапеций

где

Расчёты по формуле сведены в таблицу, по ним построен график на листе приложений №2

5.4 Определение работы движущих сил A_д

где

- const => – эта прямая показана на графике на листе приложений №2

5.6 Определение максимального значения суммарной работы всех сил

Определим ΣА_max = А_д - А_с графически.

С помощью графика определяем максимальное значение

ΣА_max = 1010 (Дж) в точке φ = 210°

5.7 Определение момента инерции обеспечивающего заданное значение [s]

I_пр = 29,13 кг∙м²

[I_пр] > I_пр следовательно нужен маховик

I_м = [I_пр] - I_пр = 202-29,13= 172,87 (кг∙м²)

Расположив маховик ДО редуктора необходимый момент инерции уменьшиться.

Лист приложения №1
Лист приложения №2

φ	180	210	240	270	300	330	360
	0,0	0,0175	0,0351	0,048	0,0481	0,0305	0,0
(н)	0	175	351	480	481	305	0
(Дж)	0	92,11	369	806	1312	1726	1886