Файл: Описание работы вертикальносверлильный станка модели 2Н.docx

где F – окружное усилие на зубе рассчитываемой шестерни;

i – передаточное отношение пары зубчатых колес;

Δ – погрешность в шаге рассчитываемой шестерни, таблица 4.7. [5]

Степень точности – 6. Δ₁ = Δ₂ = Δ₃ = Δ₄ = 11 мкм

Поскольку полученные значения k_дин ≈ 1, то проверочный расчет модулей не производится, т.к. первоначально было принято k_дин = 1.

z	m, мм	Σz	d_д = z*m, мм	d_a = (z+2)m мм	d_f = (z-2,5)m мм	b = ψ*m, мм
Z₁ = 17 Z2 = 68	3	85	d_д₁ = 51 d_д2 = 204	d_a1 =57 d_a2 = 210	d_f1 = 43,5 d_f2=196,5	30
Z3 = 31 Z4= 49 Z5 = 49 Z6 =31 Z7= 40 Z8= 40	3	80	d_д3 = 93 d_д4 = 147 d_д5 = 147 d_д6 = 93 d_д7 = 120 d_д8 = 120	d_a3 = 99 d_a4 = 153 d_a5 = 153 d_a6= 99 d_a7 = 126 d_a8 = 126	d_f3 = 85,5 d_f4=139,5 d_f5 = 139,5 d_f6 = 85,5 d_f7 = 112,5 d_f8 =112,5	30
Z9= 81 Z10= 51 Z11 =12 Z12= 120	4,5	132	d_д₉ =364,5 d_д₁₀ = 229,5 d_д₁₁ =54 d_д₁₂ = 540	d_a9 = 373,5 d_a10 = 238,5 d_a11 =63 d_a12 =549	d_f9=353,25 d_f10=218,25 d_f11 =42,75 d_f12 = 528,75	45
Z13= 28 Z₁₄ = 70 Z15 =60 Z16= 38	4,5	98	d_д₁₃ = 126 d_д₁₄ = 315 d_д₁₅ =270 d_д₁₆ = 171	d_a13 = 135 d_a14 = 324 d_a15 =279 d_a16 = 180	d_f13 = 114,75 d_f14 = 303,75 d_f15 =258,75 d_f16 = 159,75	45

Таблица 5

1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Предварительное определение диаметра валов коробки скоростей

При проектном расчете определяется диаметр выходного конца вала или диаметр под шестерней для промежуточных валов. Расчет ведется на чистое кручение по пониженным допускаемым напряжениям:

где [τ]-пониженное допускаемое напряжение кручения для вала

Принимаем следующие диаметры валов учитывая повышенные требования увеличиваем диаметр, округляем и получаем:

d₁= 30мм d₂= 45мм d₃=50 мм d₄=95 мм d₅= 95 мм d₆= 90 мм

Расчет шпонок

Шпонки у нас расположены только на всех валах.

Условие прочности на смятие

где Т = Т₁ Н·м;

d_в – диаметр вала, мм;

l_р – расчетная длина шпонки, мм:

[σ_см] выбираем для средних условий эксплуатации при посадке с натягом. [σ_см] =135 МПа
Условия прочности на смятие выполняется.

Условие прочности на срез

[τ_с_p] выбираем для средних условий эксплуатации при посадке с натягом. [τ_с_p] =60…90
Материалы и допускаемые напряжения шпонок. Материал шпонок – сталь 45 нормализованная, σ_Т= 300 МПа

Допускаемые напряжения смятия в неподвижных соединениях при нереверсивной спокойной нагрузке

[σ_см] =σ_Т/[S],

причем нормируемый коэффициент безопасности [S] = 1,5…2 по отношению к пределу текучести для наиболее слабого материала. Значения этих напряжений в зависимости от условий работы приведены в таблице 4

Допускаемые напряжения смятия и сдвига для неподвижного шпоночного соединения

Таблица 4.

Условия эксплуатации	Допускаемые напряжения, МПа
	[σ_см] при посадке			[τ_ср] при посадке
	переходной	с натягом	переходной		с натягом
Тяжелые Средние Легкие	25…50 55…100 80…150	35…65 75…135 110…200	60		60…90
Примечание. Для чугунных деталей приведенные значения допускаемых напряжений следует снижать вдвое.

Таблица 5.

№ шпонки	№ колеса	D_в, мм	Размеры шпонки, мм	σ_см, МПа	τ_с_p, МПа	l_ст, мм
1	Муфт	38	10х8	56,845	17.054	28
2	Z02	50	14х9	80,038	20.01	45
3	Z2, Z4, Z6, Z7, Z9	50	14х9	110,482	27.62	45
4	Z12,14	95	25х14	148,109	29.622	100

1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Расчет шлицев

Выбор шлицев производится исходя из характеристик валов в паспорте станка, а также согласно ГОСТ 1139-80. Так как при модернизации станка мы уменьшили его мощность и количество оборотов практически в двое, то расчёт на прочность можно не производить. Так как ранее станок рассчитывался на более высокие показатели мощностей.

Таблица 8

№ шлица	№ Вала	D_в, мм	σ_см, МПа
1	2	8х46х54	150
2	4	10х92х102	150

Компоновка свертки коробки скоростей

Расчет и конструирование валов

Построение вала коробки скоростей, начинается теми же этапами, как и зубчатого колеса. Создаём новый лист, далее Валы и Механические передачи, Построение модели. Только в данном случае мы будем создавать цилиндры, а не зубчатые передачи.