Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Февраля 2011 в 16:41, курсовая работа
Инженер-конструктор является творцом новой техники, и уровнем его творческой работы в большей степени опредеделяются темпы научно-технического прогресса. Деятельность конструктора принадлежит к числу наиболее сложных проявлений человеческого разума. Решающая роль успеха при создании новой техники определяется тем, что заложено на чертеже конструктора. С развитием науки и техники проблемные вопросы решаются с учетом все возрастающего числа факторов, базирующихся на данных различных наук. При выполнении проекта используются математические модели, базирующиеся на теоретических и экспериментальных исследованиях, относящихся к объемной и контактной прочности, материаловедению, теплотехнике, гидравлике, теории упругости, строительной механике. Широко используются сведения из курсов сопротивления материалов, теоретической механики, машиностроительного черчения и т. д. Все это способствует развитию самостоятельности и творческого подхода к поставленным проблемам.
Так
как выбор материала
для колеса связан
со скоростью скольжения,
то предварительно определяем
её значение:
Vск
= 0.45 x 10
-3 x
n(черв.
кол.) x
U x = 0.45 x 10
-3 x
72 = 5,317 м/с.
Выбираем для червяка сталь 45 с закалкой менее 350 HB и последующим шлифованием.
Для червячного колеса по предварительно найденной скорости скольжения выбираем по табл. 2.14[2] материал 1-й группы БрО10Ф1 (отливка в песчаную форму).
Для
данного материала
допускаемое контактное
напряжение будет:
[s]H
= KHL x Cv x [s]Ho
где [s]Ho
= 0.75 x sв
- для червяков при твёрдости
<= 350HB. sв
= 215 МПа - из табл. 2.14[2].
Тогда:
[s]Ho
= 0.75 x 215 = 161,25
МПа.
KHL
- коэффициент долговечности.
KHL
= ,
где NHO
= 10 7 -
базовое число циклов
нагружения;
NHE
= 60 x n(кол.) x tS x KHE
здесь: n(кол.) = 72 об/мин. - частота вращения червячного колеса;
tS
= 365 x Lг x C x tc x kг x kс -
продолжительность
работы передачи в расчётный
срок службы, ч.
- Lг=5 г. - срок службы передачи;
- С=2 - количество смен;
- tc=8 ч. - продолжительность смены;
- kг=0,65 - коэффициент годового использования.
- kс=0,7
- коэффициент суточного
использования.
tS
= 365 x 5 x 2 x 8 x 0,65 x 0,7 = 13286
ч.
KHE
- дополнительный множитель
для эквивалентной циклической
долговечности.
KHE
= S =
+ = 0,409
Тогда:
NHE
= 60 x 72 x 13286 x 0,409 = 23474767,68
В
итоге получаем:
КHL
= = 0,899
Коэффициент
Сv, учитывающий
интенсивность изнашивания
материала колеса, находим
в зависимости от скорости
скольжения Vск (см.
стр. 34[2]) по формуле:
Сv
= 1.66 x Vск
-0.352 = 1.66 x
5,317 -0.352 = 0,922
Допустимое
контактное напряжение:
[s]H
= 0,899 x 0,922 x 161,25 = 133,657
МПа.
Допускаемые
напряжения изгиба вычисляются
для материала
зубьев червячного колеса:
[s]F
= KFL x [s]Fo
где:
[s]Fo
= 0.25 x sт
+ 0.08 x sв
Для
выбранного материала
червячного колеса sт
= 135 МПа, sв
= 215 МПа, тогда:
[s]Fo
= 0.25 x 135 + 0.08 x 215 = 50,95
МПа, KFL -
коэффициент долговечности.
KFL
= ,
где NFO
= 10 6 -
базовое число циклов
нагружения;
NFE
= 60 x n(кол.) x tS x KFE
здесь: n(кол.) = 72 об/мин. - частота вращения червячного колеса;
tS
= 365 x Lг x C x tc x kг x kс -
продолжительность
работы передачи в расчётный
срок службы, ч.
- Lг=5 г. - срок службы передачи;
- С=2 - количество смен;
- tc=8 ч. - продолжительность смены;
- kг=0,65 - коэффициент годового использования.
- kс=0,7
- коэффициент суточного
использования.
tS
= 365 x 5 x 2 x 8 x 0,65 x 0,7 = 13286
ч.
KFE
- дополнительный множитель
для эквивалентной циклической
долговечности.
KFE
= S =
+ = 0,4
Тогда:
NFE
= 60 x 72 x 13286 x 0,4 = 22958208
В
итоге получаем:
КFL
= = 0,706
В
итоге получаем:
[s]F
= 0,706 x 50,95 = 35,971
МПа.
Предельно допускаемые напряжения при проверке на максимальную статическую или единичную пиковую нагрузку для материала червячного колеса:
предельно
допускаемые контактные
напряжения:
[s]Hmax
= 4 x sт
= 4 x 135 = 540
МПа.
предельно
допускаемые напряжения
изгиба:
[s]Fmax
= 0.8 x sт
= 0.8 x 135 = 108
МПа.