Файл: Курсовой проект по дисциплине Основы конструирования.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.11.2023
Просмотров: 38
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
.
Рассчитываем диаметр болта по следующей зависимости:
,
где
– число плоскостей среза болта.
Принимаем болт с ближайшим большим стандартным диаметром
. Выбираем болт по ГОСТу 7796-70, а именно болт М6:
Выбираем соответствующую гайку и шайбу:
Назначаем посадочный диаметр болта в отверстие полумуфты (рекомендуемая посадка –
):
.
Толщину дисков полумуфты фланцевой муфты принимаем из конструктивных соображений:
.
Вычисляем напряжения смятия и сравниваем с допускаемыми:
т.о. условие соблюдается.
5.4 Расчет предохранительного устройства
Момент
срабатывания муфты в качестве предохранительного устройства:
,
где
– коэффициент запаса.
5.5 Расчет посадки полумуфты на вал
Расчет соединения с натягом
Диаметр соединения
, условный наружный диаметр ступицы 
, вал сплошной 
, 
– длина ступицы, класс точности изготовления (обычно 2-ой или 3-ий), шероховатости вала и отверстия 
.
Значение коэффициента трения зависит от способа сборки, удельного давления, шероховатости поверхности, рода смазки поверхностей применяемой при запрессовке деталей, скорости запрессовки и прочие. В расчетах принимаем:
– сборка прессованием.
Определяем давление, обеспечивающее передачу заданной нагрузки:
,
где
.
Определим расчетный натяг при значениях коэффициентов Пуассона
и модулей упругости 
:
где
и 
- масштабные коэффициенты.
;
;
Определяем минимальный требуемый натяг с учетом шероховатости:
.
Намечаем посадку:
Ø28
; Ø28 
; Ø28 
;
; 
.
Т.к.
, то данная посадка подходит.
Определяем наибольший вероятный натяг без учета сглаживания микронеровностей:
.
Максимальное давление в контакте:
.
Определяем окружные и радиальные напряжения:
;
.
Выбираем предел текучести для материала с меньшей прочностью (для Сталь 45):
.
Т.к.
,то условие прочности выполняется.
Усилие запрессовки:
,
где
– давление, которое рассчитывается при 
:
.
5.6 Расчет шпоночного и зубчатого соединения
Расчет шпоночного соединения
Применяем ненапряженное соединение с помощью призматической шпонки. Размеры в соединении выбираем по стандарту. Стандартные шпонки изготавливают из специального сортамента (ГОСТ 8787-68 и 8786-68) среднеуглеродистой чисто тянутой Стали 45.
Допускаемые напряжения в неподвижных шпоночных соединениях:
.
По диаметру вала
выбираем по ГОСТу 23360-78 размеры сечения призматической шпонки 
, а также глубину паза вала
и втулки 
.
Рассчитаем длину ступицы
:
.
Длину шпонки
принимаем на 
меньше длины ступицы :
.
Рассчитаем рабочую длину шпонки со скруглениями:
.
Проверочный расчет выбранной шпонки выполняем для наименее прочного элемента шпоночного соединения.
Расчет проводим по условию прочности на смятие:
.
Расчет зубчатого соединения
Применяем прямобочное шлицевое соединение, основные размеры которого регламентированы ГОСТом 6033-80. По диаметру вала выберем размеры шлицевого соединения легкой серии:
Для неподвижного соединения, средних условий эксплуатации допускаемые напряжения смятия для поверхности зуба:
.
Проверим соединение на смятие:
,
где
– средний диаметр соединения;
– рабочая высота зубьев;
– длина соединения;
– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями.
6. Расчет вала и подшипников качения
Исходные данные:
6.1 Расчет вала
Ориентировочная взаимосвязь между указанной исходной величиной и другими геометрическими параметрами вала:
;
;
;
По полученному в результате предварительного расчета значению
произведем выбор подшипника легкой серии диаметров (ГОСТ 8338-75):
Рассчитываем диаметр болта по следующей зависимости:
,где
– число плоскостей среза болта.Принимаем болт с ближайшим большим стандартным диаметром
. Выбираем болт по ГОСТу 7796-70, а именно болт М6:  |  |  |  |  – длина болта,  |  - длина резьбы, |
| 6 | 10 | 11,1 | 4 | 30 | 18 |
Выбираем соответствующую гайку и шайбу:
 | Гайка | Шайба | |||
| | | | |  | |
| 6 | 10 | 10,9 | 5 | 6,1 | 1,4 |
Назначаем посадочный диаметр болта в отверстие полумуфты (рекомендуемая посадка –
): .Толщину дисков полумуфты фланцевой муфты принимаем из конструктивных соображений:
.Вычисляем напряжения смятия и сравниваем с допускаемыми:
т.о. условие соблюдается.
5.4 Расчет предохранительного устройства
Момент
срабатывания муфты в качестве предохранительного устройства: ,где
– коэффициент запаса.5.5 Расчет посадки полумуфты на вал
Расчет соединения с натягом
Диаметр соединения
, условный наружный диаметр ступицы , вал сплошной , – длина ступицы, класс точности изготовления (обычно 2-ой или 3-ий), шероховатости вала и отверстия .Значение коэффициента трения зависит от способа сборки, удельного давления, шероховатости поверхности, рода смазки поверхностей применяемой при запрессовке деталей, скорости запрессовки и прочие. В расчетах принимаем:
– сборка прессованием.Определяем давление, обеспечивающее передачу заданной нагрузки:
,где
.Определим расчетный натяг при значениях коэффициентов Пуассона
и модулей упругости : где
и
- масштабные коэффициенты.
; ;Определяем минимальный требуемый натяг с учетом шероховатости:
.Намечаем посадку:
Ø28
; Ø28 ; Ø28 ; ; .Т.к.
, то данная посадка подходит.Определяем наибольший вероятный натяг без учета сглаживания микронеровностей:
.Максимальное давление в контакте:
.Определяем окружные и радиальные напряжения:
; .Выбираем предел текучести для материала с меньшей прочностью (для Сталь 45):
.Т.к.
,то условие прочности выполняется.Усилие запрессовки:
,где
– давление, которое рассчитывается при : .5.6 Расчет шпоночного и зубчатого соединения
Расчет шпоночного соединения
Применяем ненапряженное соединение с помощью призматической шпонки. Размеры в соединении выбираем по стандарту. Стандартные шпонки изготавливают из специального сортамента (ГОСТ 8787-68 и 8786-68) среднеуглеродистой чисто тянутой Стали 45.
Допускаемые напряжения в неподвижных шпоночных соединениях:
.По диаметру вала
выбираем по ГОСТу 23360-78 размеры сечения призматической шпонки
, а также глубину паза вала
и втулки .| Размер шпонки | Глубина паза | |||||
| Вал | Втулка | |||||
 |  |  |  |  | ||
| 8 | 7 | 50 | 4 | 3,3 | ||
Рассчитаем длину ступицы
: .Длину шпонки
принимаем на меньше длины ступицы : .Рассчитаем рабочую длину шпонки со скруглениями:
.Проверочный расчет выбранной шпонки выполняем для наименее прочного элемента шпоночного соединения.
Расчет проводим по условию прочности на смятие:
.Расчет зубчатого соединения
Применяем прямобочное шлицевое соединение, основные размеры которого регламентированы ГОСТом 6033-80. По диаметру вала выберем размеры шлицевого соединения легкой серии:
| Диаметр вала  |  | |  |  |
| 28 | 32 | 7 | 6 | 0,3 |
Для неподвижного соединения, средних условий эксплуатации допускаемые напряжения смятия для поверхности зуба:
.Проверим соединение на смятие:
,где
– средний диаметр соединения; – рабочая высота зубьев; – длина соединения; – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями.6. Расчет вала и подшипников качения
Исходные данные:
 |  |  |
| 670 | 74 | 10 |
6.1 Расчет вала
Ориентировочная взаимосвязь между указанной исходной величиной и другими геометрическими параметрами вала:
; ; ;По полученному в результате предварительного расчета значению
произведем выбор подшипника легкой серии диаметров (ГОСТ 8338-75):| Условное обозначение |  | |  |  |  |
| 208 | 40 | 80 | 18 | 32,0 | 17,0 |