Технические расчеты деталей привода

Расчеты при конструировании приводов станков необходимы для обоснования размеров деталей приводов по критериям работоспособности. Работоспособность зубчатых передач, валов и их опор определяется прочностью и жесткостью конструкции.

Для расчета деталей привода надо знать нагрузки, действующие на каждую деталь. Отправной точкой расчета может служить максимальный момент, развиваемый электродвигателем, численная величина которого рассчитывается по формуле:

 

M _ДВ = 9550 N _ДВ/ n _Н,

 

где N _ДВ – мощность электродвигателя (для регулируемых асинхронных электродвигателей принимать мощность N _6-4), кВт; n _Н – номинальная частота вращения электродвигателя, мин^-1; M _ДВ – в Нм.

Крутящие моменты на валах механического редуктора вычисляются по выражению:

 

M_j = K _MM _ДВη _j / i_j,

 

где K _M – коэффициент, учитывающий перегрузочную способность электродвигателя. Для асинхронных электродвигателей K _M указан в технической характеристике, при отсутствии сведений о нагрузочной способности электродвигателя принимать K _M = 1,8…2,5; η _j - КПД участка цепи от двигателя до рассматриваемого вала; i_j - передаточное отношение кинематической цепи с наименьшим числовым значением от электродвигателя до рассматриваемого вала.

Коэффициенты полезного действия элементов привода считаются независимыми от нагрузки и скорости и принимаются равными:

 

Передача	КПД
Клиноременная………………………………………………	0,94-0,96
Зубчатоременная……………………………………………	0,94-0,96
Плоскоременная……………………………………………..	0,97-0,98
Зубчатая цилиндрическая…………………………………..	0,98-0,99
Зубчатая коническая………………………………………..	0,96-0,97
Подшипники качения (одна пара)………………………….	0,99
Муфта соединительная……………………………………..	0,98

 

Полученные численные значения моментов по валам редуктора используются для определения диаметров валов за исключением шпиндельного узла, проверки выбранного модуля зубчатых колес на контактную и изгибную прочность, подбора подшипников, расчетов шпоночных и шлицевых соединений. Диаметр шпинделя определяется по крутящему моменту, если в формулу моментов ставится передаточное отношение той зубчатой пары последнего блока колес в редукторе, которая дает условную расчетную частоту шпинделя, взятую из интервала частот:

 

.

 

Методики выполнения подобных расчетов приведены в настоящих теоретических материалах.

После конструктивной проработки на бумаге первоначального варианта конструкции привода выполняются расчеты на допускаемый прогиб валов с последующей коррекцией конструктивного исполнения деталей привода.

Приводы подач представлены лишь кинематическим расчетом для того, чтобы было можно разработать кинематическую схему всего станка.

 

Выбор системы смазки привода

В приводах главного движения необходимо обеспечить смазку зубчатых колес и подшипников и решить проблему герметизации выходных и входных валов коробки скоростей.

Подачу смазки к трущимся поверхностям предпочтительнее организовать в автоматическом режиме, используя централизованную систему для подачи дозированной смазки в заданных количествах смазочного материала. В зависимости от условий работы привода необходимо правильно выбрать тип смазочного материала, марку насоса, емкость баков, смазочные питатели и другие вспомогательные устройства.

 

Заключение

Излагаются основные выводы по решению поставленной задачи в курсовой работе. Необходимо конкретно указать, за счет каких конструктивных решений произведена модернизация привода главного движения или раскрыта конструкция привода по рекламному проспекту станка. Показать какие технико-экономические параметры удалось улучшить по сравнению с прототипом, и каким образом это отразится на области применения станка.

 

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

Оформление пояснительной записки рекомендуется осуществлять с учетом рекомендаций стандарта предприятия СТП–У–НГТУ–2004.

Общие положения

1. Пояснительная записка должна иметь следующую структуру:

 

· задание; · титульный лист; · аннотацию; · содержание; · введение;

· основную часть; · заключение; · список литературы; · приложения; · спецификацию.

2. На обложку пояснительной записки наклеивается форменный бланк (см. прил. 3).

3. Титульный лист пояснительной записки к курсовому проекту должен соответствовать форме (см. прил. 4).

4. Основная надпись первого листа пояснительной записки должна выполняться по форме 2 ГОСТ 2.104 и заполняться аналогично основной надписи для чертежей по форме 1 ГОСТ 2.104, а последующих листов – по форме 2 а ГОСТ 2.104 (см. прил. 5).

5. Текст пояснительных записок выполняют одним из следующих способов:

· рукописным, темными чернилами, четким почерком;

· с применением печатающих и графических устройств вывода ЭВМ (принтера) в соответствии с требованиями ГОСТ 2.004. Набор текста производить на бумаге формата А4 (210×297) в текстовом редакторе Microsoft Word шрифтом Times New Roman размером 12 pt через 1,5 интервала или 14 pt через 1 интервал. Рекомендуемое значение поля страницы: левое - 30 мм, правое - 15 мм, верхнее и нижнее 20 мм, позиция табуляции - 12.3 мм.

6. Расстояние между заголовком раздела и текстом при выполнении документа машинописным способом должно быть равно 3 - 4 интервалам, при выполнении рукописным способом – 15 мм. При выполнении на компьютере - один дополнительный междустрочный интервал. Между подразделом и текстом дополнительный интервал не ставится.

7. Расстояние от рамки формы до границы текста в начале и в конце строк должно быть не менее 3 мм. Расстояние от верхней и нижней строки текста до верхней и нижней рамки – не менее 10 мм.

 

Оформление пояснительной записки

 

1. Текст пояснительной записки разделяют на разделы, подразделы и пункты.

2. Разделы имеют нумерацию в пределах всей пояснительной записки, обозначение ведется арабскими цифрами без точки и название раздела начинается с прописной (заглавной) буквы с использованием абзацевого отступа. Переносы слов в заголовках не допускаются, точка в конце предложения не ставится. Заголовок может состоять из двух предложений, в этом случае их разделяют точкой. Каждый раздел пояснительной записки рекомендуется начинать с новой страницы. Текст названия раздела, отражающий его содержание, печатается более жирным шрифтом по отношению к основному тексту записки. Например: 3 Конструкция зубчатых ремней.

3. Подразделы записки нумеруются в пределах своего раздела. Номер подраздела состоит из номера раздела и подраздела, разделенных точкой. В конце номера подраздела точка не ставится. Подразделы должны иметь свои заголовки, оформление данного предложения аналогично оформлению заголовка раздела. Например: 3.2 Конструкция ремней различного назначения.

4. Внутри каждого подраздела может быть осуществлена нумерация пунктов, номер пункта состоит из номеров раздела, подраздела и пункта, разделенных точками. Например:           3.1.2 – второй пункт первого подраздела третьего раздела. Пункты, как правило, заголовков не имеют. Пункты, при необходимости, могут быть разбиты на подпункты, которые имеют свою нумерацию в пределах каждого пункта. Например: 3.1.2.1, 3.1.2.2 и т.д.

5. На первом листе пояснительной записки помещают содержание, включающее номера и заголовки разделов и подразделов с указанием номеров страниц.

Слово «Содержание» записывают в виде заголовка с выравниванием по центру с прописной (заглавной) буквы. Наименования, включенные в содержание, записывают строчными буквами, начиная с прописной буквы.

6. В пояснительной записке должны применяться научно-технические термины, обозначения и определения, установленные государственными стандартами.

В тексте пояснительной записки перед обозначением параметра дают его пояснение, например, «Временное сопротивление разрыву σ_в».

7. Нумерация страниц пояснительной записки и приложений, входящих в состав этой пояснительной записки, должна быть сквозная, первая страница начинается с указания «Содержание».

Титульный лист и аннотация не включаются в общую нумерацию страниц.

8. Текст пояснительной записки должен быть написан четким техническим грамотным языком, не допускающим неоднозначность толкования. Излагать текст записки целесообразно в повествовательной форме, используя глаголы в виде: применяют, указывают, используют и т.д. Кроме того, можно использовать выражения – в случае, может быть, при необходимости, как правило, могут быть и др. При изложении обязательных требований рекомендуется употреблять слова: должен, следует, необходимо, требуется чтобы, не допускается, разрешается только, запрещается, не следует и др.

 

Формулы и уравнения

1. В формулах в качестве символов следует применять обозначения, установленные соответствующими государственными стандартами с использованием системы физических единиц СИ по ГОСТ 8.417-85.

Пояснения символов и числовых коэффициентов, входящих в формулу, если они не пояснены ранее в тексте, должны быть приведены непосредственно под формулой. Пояснения каждого символа следует давать с новой строки в той последовательности, в которой символы приведены в формуле. Первая строка пояснения должна начинаться со слова «где» без двоеточия после него.

Пример:  Плотность каждого образца r, кг/м³, вычисляют по формуле

 

ρ= m / V,

(1)

 

где m – масса образца, кг.

V – объем образца, м³.

2. Формулы должны нумероваться сквозной нумерацией арабскими цифрами, которые записываются на уровне формулы справа в круглых скобках. Одну формулу обозначают – (1).

Допускается нумерация формул в пределах раздела. В этом случае номер формулы состоит из номера раздела и порядкового номера формулы, отделенного точкой, например, формула (2.1) – первая формула второго раздела.

3. Ссылки в тексте на порядковые номера формул дают в скобках, например,... в формуле (1).

4. Порядок оформления в пояснительных записках математических уравнений такой же, как и формул.

 

Иллюстрации и рисунки

1. Иллюстрации в записке обозначаются словом «Рисунок» и нумеруются арабскими цифрами сквозной нумерацией или нумерацией в пределах раздела. Например:           Рисунок 3.4 – четвертый рисунок третьего раздела или Рисунок Г.1 – первый рисунок приложения Г.

2. Иллюстрации располагаются по тексту пояснительной записки в местах первого их указания.

3. При ссылках на иллюстрации следует писать «... в соответствии с рисунком 4» при сквозной нумерации и «... в соответствии с рисунком 4.2» при нумерации в пределах раздела.

4. Иллюстрации, при необходимости, могут иметь наименование и пояснительные данные (подрисуночный текст). Слово «Рисунок» и наименование располагают следующим образом: «Рисунок 2 – Детали прибора».

 

Оформление таблиц

1. Таблицы следует нумеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией. Допускается нумеровать таблицы в пределах раздела. В этом случае номер таблицы состоит из номера раздела и порядкового номера, разделённых точкой, например: Таблица 3.1 или Таблица А.1, если она приведена в приложении А.

2. Заголовки граф и строк таблицы следует писать с прописной буквы, а подзаголовки граф – со строчной буквы, если они составляют одно предложение с заголовком, или с прописной буквы, если они имеют самостоятельное значение. В конце заголовков и подзаголовков таблиц точки не ставят. Заголовки и подзаголовки граф указывают в единственном числе.

3. Таблицы слева, справа, сверху и снизу ограничивают линиями.

Высота строк таблицы должна быть не менее 8 мм.

4. Таблицу, в зависимости от её размера, помещают под текстом, в котором впервые дана ссылка на неё, или на следующей странице, а при необходимости, в приложении к пояснительной записке.

Допускается помещать таблицу вдоль длинной стороны листа пояснительной записки.

5. Если строки или графы таблицы выходят за формат страницы, её делят на части, помещая одну часть под другой или рядом, при этом в каждой части таблицы повторяют её головку и боковик. При делении таблицы на части допускается её головку или боковик заменять соответственно номером граф и строк. При этом нумеруют арабскими цифрами графы и (или) строки первой части таблицы.

Слово «Таблица» указывают один раз слева над первой частью таблицы, над другими частями пишут слова «Продолжение таблицы» с указанием номера (обозначения) таблицы.

6. Если все показатели, приведенные в графах таблицы, выражены в одной и той же единице физической величины, то её обозначение необходимо помещать над таблицей справа, а при делении таблицы на части – над каждой её частью.

7. Цифры в графах таблиц должны проставляться так, чтобы разряды чисел во всей графе были расположены один под другим, если они относятся к одному показателю. В одной графе должно быть соблюдено, как правило, одинаковое количество десятичных знаков для всех значений величин.

8. Пример построения таблицы.

 

Таблица 2.1 – Допустимые давления K для направляющих, Па

 

Тип направляющих качения	Давления K для направляющих из
	стали при			чугуна
	сквозной закалке	закалке ТВЧ	азотировании
Шариковые	6	5	4	0,2
С короткими роликами	200	180	150	20,0
С длинными роликами	150	130	100	15,0