Обзор состояния вопроса и постановка задачи на дипломное проектирование
Постановка задачи на дипломное проектирование
Расчет коробки скоростей
Выбор третьего варианта
Расчет и построение свертки коробки скоростей
Расчет на прочность шпонок и шлицевых соединений
Динамический анализ
Проектирование стойки станка
Расчет необходимого количества оборудования и его загрузки
Расчет годовых затрат на электроэнергию
Безопасность труда
Навигация
Расчет на прочность шпонок и шлицевых соединений
Реконструкция горизонтально-расточного станка повышенной жесткости
123933
знака
4
таблицы
19
изображений
2.14.3 Расчет на прочность шпонок и шлицевых соединений
Условие прочности по смятию для призматической шпонки имеет вид:
(52)
где z – число шпонок;
sсм.– напряжение смятия, МПа;
[s]см. – допускаемое напряжение при смятии, МПа;
lp– рабочая длина шпонки, мм;
d – диаметр вала, мм;
h – высота шпонки, мм.
Условие прочности из расчета на срез шпонки:
(53)
где [t]ср. – допускаемое напряжение при срезе, МПа.
Расчет шлицевых соединений условно производят на смятие втулки в месте ее соприкосновения с боковыми поверхностями зубьев.
(54)
где y = 0,7¸0,8 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по зубьям;
z – число зубьев;
l– рабочая длина зуба вдоль оси вала, мм;
h – рабочая высота контактирующих зубьев в радиальном направлении, мм;
rср. – средний радиус, мм.
Расчет сечения сплошного вала выполнен с использованием программы «SIRIUS 2». Результаты расчета находятся в приложении Г.
В результате проведенных расчетов можно построить компоновочную схему развертки коробки скоростей.
3. Проектирование шпиндельного узла
3.1 Тепловой расчет шпиндельного узла
Тепловой расчет шпиндельного узла осуществляется на основе решения осесимметричной задачи методом конечных элементов. В качестве типового конечного элемента в данном случае принимается треугольник. Для упрощения формирования расчетной схемы, используется процедура триангуляции четырехугольных элементов, представляющих собой фигуры, полученные при разбиении осевого сечения шпинделя. Под разбиение попадают шпиндель и все элементы установленные на нем за исключением источников тепла, которыми в данном случае являются опоры качения.
Температура аппроксимируется на каждом элементе полиномом, который определяется с помощью узловых значений температуры Ti.
Вариационная формулировка МКЭ для (22) связана с минимизацией функционала:
- для плоской задачи Э:
, (55)
- для осесимметричной задачи C:
(56)
где S1 и S2 —поверхности с заданными граничными условиями второго и третьего родов соответственно.
Расчет выполняется в следующем порядке:
а) назначается количество четырехугольных областей, необязательно правильной формы, в соответствии с условиями однозначности.
б) назначаются граничные условия (конвективный теплообмен и мощности тепловыделения).
в) назначаются исходные данные для расчета мощности тепловыделения и коэффициентов теплоотдачи по теплоотдающим поверхностям.
г) вводятся условия для выполнения теплового расчета (время и номера узлов).
В соответствии с указанными условиями составляется расчетная схема шпинделя (рисунок 19), используемая для последующего расчета на ЭВМ.
Для теплового расчета шпиндельного узла был использован пакет программа «TEMOS».
Рисунок 19 – Расчетная схема шпиндельного узла при тепловом расчете
Рисунок 20 – Температурное поле шпиндельного узла
Рисунок 21 – Температурное поле отдельных узлов шпинделя
3.2 Динамический расчет шпиндельного узла
3.2.1 Динамические характеристики шпиндельного узла
На точность работы шпинделя оказывают влияние и динамические характеристики шпиндельного узла, которые являясь показателями динамического качества ШУ, достаточно точно определяют амплитуды колебаний переднего конца шпинделя.
Формы колебаний и их анализ позволяют наглядно представить характер деформирования основных элементов ШУ. Формы колебаний также дают представление о размере колебаний по всей длине шпинделя, что важно для правильного конструирования ШУ.
Низшие собственные частоты колебаний – важные характеристики ШУ, так как практически невозможна работа в резонансной зоне с частотой вращения, близкой к собственной частоте fс (в интервале ±20%).
Рисунок 22 – АЧХ шпиндельного узла по координате Х
Рисунок 23 – ФЧХ шпиндельного узла по координате Х
Рисунок 24 – АФЧХ шпиндельного узла по координате Х
Рисунок 24 - АЧХ шпиндельного узла по координатам Y и Z
Рисунок 25 – ФЧХ шпиндельного узла по координатам Y и Z
Рисунок 26 – АФЧХ шпиндельного узла по координатам Y и Z
Похожие работы
... .335 с., ил. Организационно-экономический расчёт.Консультант: Одинцова Л. А. Исследовательская часть. Охрана труда и охрана окружающей среды. В данном проекте спроектирован цех для ремонта поршневых компрессоров. Основной материал обработки серый чугун марок СЧ 21, 24 ГОСТ 1412-79. Для ремонта компрессоров применяется различное оборудование: токарные, круглошлифовальные, плоскошлифовальные, ...
... зона защищает близлежащее жилье застройки от вредных и неприятно-пахнущих веществ, повышенного уровня шума. Производственный корпус и расположенный в нем участок по восстановлению посадочных отверстий блок-картера соответствуют санитарно-гигиеническим требованиям к помещениям и производственным зданиям. Участок по восстановлению блок-картера находится внутри производственного корпуса №2, который ...
... за правильностью хранения запасных (сменных) частей оборудования на складах; - введение паспортного хозяйства на технологическое и грузоподъемное оборудование; - контроль за правильностью использования и загрузки ремонтных цехов и служб цеховых механизмов; - контроль за правильной организацией «смазочного хозяйства», применением масел для смазки механизмов и оборудования; - обеспечение работ ...
... человека. Организация охраны труда, техники безопасности и производственной санитарии осуществляется в соответствии со Стандартом предприятия по охране труда и технике безопасности, разработанного ОАО "БЗЗД" за № СТП10.01Б - 2001 Открытое акционерное общество "Балаковский завод запасных деталей" осуществляется производство и реализацию запасных частей к технологическому и химическому оборудованию ...
0 комментариев