Реконструкция ОАО Автопарк 6 Спецтранс с разработкой моторного участка (стр. 16 из 17)
2 · 1,4 /(6 · 0,68 · 0,1 · 0,16) < 2 МПа
0,085 МПа < 2 МПа
Условие выполняется.
Пальцы муфты, выполненные из стали 45, рассчитываются на изгиб[4]:
sИЗ = 2 ТК · (0,5 · lВТ · С) / (z · D0 · 0,1 · d3П) < [s]ИЗ, (2.7)
где С – зазор между полумуфтами (С = 0,003 ÷ 0,005 м).
Допускаемое напряжение изгиба принимают [s]ИЗ = sТ МПа, где sТ – предел текучести материала пальцев, sТ = 290 МПа, следовательно [s]ИЗ = 130 МПа.
sИЗ = 2 · 2,8 · (0,5 · 0,16 · 0,004) / (6 · 0,68 · 0,1 · 0,13) < 130 МПа;
4,39 МПа < 130 МПаУсловие выполняется.
3. Расчет винтовой пары ( валик шлицевой – винт ходовой)
Рис. 2.5 Схема для расчета винтовой пары
Критерием работоспособности винтовой пары являются: износосотойкость резьбы, износостойкость опорной поверхности наконечника шлицевого валика, прочность и устойчивость ходового винта.
Основная причина выхода из строя винтовой пары – износ резьбы. Поэтому основным является расчет износостойкости резьбы, который расчитывается по следующей зависимости [4]:
(2.8)где qP – удельное давление на рабочей поверхности резьбы, определяемое при допущении, что нагрузка равномерно распределяется по виткам резьбы;
Q – наибольшая осевая сила, действующая на винт; р – шаг резьбы; d – наружный диаметр резьбы; d1 – внутренний диаметр резьбы; Н – длина резьбы в шлицевом валике; [qP] – допускаемое удельное давление.
Допускаемое уделное давление для стали 40Х принимается равным [qP] = 5,5 Н/мм2.
3,69 Н/мм2 ≤ 5,5 Н/мм2
Условие выполняется.
Ходовой винт расчитывается на прочность и устойчивость. Прочность винта проверяется в расположеном левее шлицевого валика сечении, в котором действует напряжение сжатия σ и кручения τ [4]:
(2.9)где σЭКВ – эквивалентное (приведенное) напряжение, МПа; МК – крутящий момент, равный моменту на резьбе, Н·м; [σ] – допускаемое напряжение, Мпа; σТ – предел текучести матариала винта; [n] – допустимый коэффициент запаса прочности.
Предел текучести для стали 40Х равен σТ = 690 МПа; допустимый коэффициент запаса прочности принимается в пределах [n] = 3 ÷ 4.
Тогда получим:
21,62 МПа ≤ 197 МПа
Условие выполняется.
При расчете ходового винта на устойчивость принимают, что винт представляет собой стержень с жестко закрепленным левым и свободным правым концом. При такой схеме коэффициент приведения длины µ = 2. Расчетная длина l винта принимается равной расстоянию от середины гайки до упорного буртика винтапри его максимальном выдвинутом положении.
Проверочный расчет проводится в зависимости от гибкости винта λ:
(2.10)где i – радиус инерции сечения винта, мм.
(2.11)где J – момент инерции поперечного сечения винта, мм4; F – площадь поперечного сечения винта, мм2.
Момент инерции поперечного сечения винта определяется по эмпирической зависимости, учитывающей и работу витков резьбы:
(2.12) 
Тогда радиус инерции сечения винта будет равен:
Определяем гибкость винта:
При 90 > λ > 55 проверочный расчет устойчивости проводится по следующей формуле [4]:
(2.13)где [nУ] – допустимый коэффициент запаса устойчивости, принимается в пределах [nУ] = 3 ÷ 4.
969 Н ≤ 5500 Н
Условие выполняется.
2.3.5 Инструкция по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту
1. Проверить техническое состояние механической части стенда.
2. Проверить затяжку резьбовых соединений, устранить непредусмотренные люфты в подвижных соединениях, проверить состояние защитного кожуха.
3. Проверить состояние полумуфты.
4. Проверить техническое состояние электрической части стенда.
5. Проверить заземление стенда
6. Проверить наличие смазки в редукторе согласно паспорту на него.
7. Проверить работу стенда на холостом ходу:
7.1. Проверить в ручную (за муфту) свободное вращение электродвигателя привода стенда.
7.2. Проверить работу кнопок «ПУСК», «СТОП» пробным включением
2.4 Технологический процесс изготовления полумуфты
Исходными данными для разработки технологического процесса являются:
1. Чертеж детали.
2. Годовая программа выпуска деталей – 3 штуки (единичное производство).
2.4.1 Оценка и обеспечение технологичности конструкции детали
Технологичность конструкции изделия – это приспособленность к производству данного типа.
Анализ технологичности конструкции детали производится с учетом условий ее производства.
Стандарт предусматривает два вида технологичности: производственную и эксплуатационную. Производственная технологичность проявляется в сокращении затрат средств и времени на конструкторскую и технологическую подготовку производства, а также на процесс изготовления. Эксплуатационная технологичность конструкции изделия проявляется в сокращении затрат времени и средств на техническое обслуживание и ремонт изделия.
Стандарт предусматривает возможность применения качественного и количественного методов оценок. Качественная оценка характеризует конструкцию обобщенно, на основе научно-производственного опыта и предшествует количественной. Количественная оценка основана на использовании показателей, численное значение которых характеризует технологичность конструкции.
Стандарт устанавливает следующие требования к технологичности конструкции деталей:
1. Конструкция детали должна состоять из стандартных или унифицированных элементов.
2. Детали должны изготовляться из стандартных или унифицированных заготовок.
3. Точность и шероховатость поверхности должны обеспечиваться точностью установки, обработки и контроля.
4. Точность и шероховатость сопрягаемых поверхностей должны соответствовать возможностям применяемых методов обработки.
Технологичность конструкции детали в дипломном проектировании следует оценивать качественно, по уровню выполнения перечисленных требований.
Материал по качественной оценке и обеспечению технологичности представляется в расчетно-пояснительной записке в виде таблицы.
Таблица 2.2
Качественная оценка обеспечения технологичности детали
| Требования | Качественная оценка удовлетворения требований | ||
| Полное выполнение | Частичное | Невыполнение | |
| 1. Отсутствие участков конструкции напряжения | + | - | - |
| 2. Отсутствие острых углов | + | - | - |
| 3. Отсутствие глубоких глухих отверстий | + | - | - |
| 4. Отсутствие тонких ребер | + | - | - |
2.4.2 Обоснование выбора вида заготовки
Заготовку выбирают исходя из минимальной себестоимости готовой детали для заданного годового выпуска. Научно-производственный опыт показывает, что в условиях единичного производства для деталей, представляющих собой тела вращения, наиболее экономичной является заготовка из проката. В нашем случае это
110-В ГОСТ 2590-88
Круг ----------------------------
30 ГОСТ 1050 – 92
2.4.3 Расчет режимов резания
Токарно-винторезная операция
Элементы режима резания обосновываем для каждого технологического перехода, исходя из свойств материала заготовки и вида перехода (операции) – черновой, получистовой, чистовой и т.п. При обработке заготовки резанием вначале выбираем материал режущей части инструмента на основе данных ГОСТ 3884-88, ГОСТ 4872-88 и научно-производственного опыта [6].
Оптимальную скорость резания определяем по эмпирической зависимости [7]:
Vопт=Cv / Tmtxsy (2.14)
Коэффициент Cv=350,
Стойкость инструмента T=60мин,
Глубина резания t = 2,5 мм,
Продольная подача s = 0.3мм/об
Vопт = 237 м/мин
Определяем оптимальную частоту вращения шпинделя:
nопт = 1000 Vопт/ 3.14 Dдет = 686 об/мин
Корректируем оптимальную частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка 16К40П
nдейств = 630 об/мин
Корректируем скорость резания
Vдейств=3.14 Dдет nдейств/1000 = 217 м/мин (2.15)
Определяем силу резания
P=10Cptxsykp (2.16)
Коэффициент Cp=300
Коэффициент kp=1
Глубина резания t = 2,5 мм,
Продольная подача s = 0.3мм/об
P = 3040 Н
Определяем мощность резания
N= Vдейств P/1020×60 = 10,8 кВт (2.17)
Таблица 2.3
Режимы резания на остальные операции и переходы сведены в табл. 2
2.4.4 Выбор оборудования
Для каждой операции производим выбор станка и приспособлений на основании ранее полученных результатов проектирования: метода обработки и габаритных размеров заготовки, типа производства, величины предшествующего припуска и допусков на размеры.