Расчет надежности деталей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Деталь - это часть машины которая изготавливается без применения сборочных операций.

Детали объединяют в узлы, узел - это сборочная единица состоящая из деталей имеющих общее функциональное назначение.

Надежность - это способность сохранять работоспособность с течением времени. Под надежностью понимается безотказность и долговечность.



1. Основные критерии работоспособности

Прочность; жесткость; износостойкость; коррозионная стойкость; теплостойкость; устойчивость.

Передача характеризуется мощностью P1 и P2 и оборотами n1 и n2.

Передаточное число:

Если передаточное число u>1 то передача понижающая или редуктор. Если u<1 то передача мультипликатор. Механические передачи бывают:

- трением (фрикционная, или ременная),

- зацеплением.

1.1 Выбор двигателя

=100 об/мин; =245 Нм.

1) Определяем мощность на рабочем органе:

=F*V

=

==2564 Квт.



1.2 Определяем частоту вращения

n=

2) Определяем общий КПД:

=*

= 0,96-зубчатая открытая;

= 0,98-муфта;

= 0,96-ременная передача;

= 0,95-цепная передача;

= 0,97-зубчатая передача;

= -подшипники.

=***=0,98*0,96*0,97*0,9801 = 0,89

3) Определяем мощность двигателя:

=

==2880 Вт.

4) Предварительно определяем передаточное число:

=*

= 2-6 - зубчатая передача;

u = 2-4 - ремень, цепь, открытая передача.

= 3*4 = 12.

5) Предварительно определяем частоту вращения:

= n*

=100*12 = 1200 об/мин.

6) Выбор двигателя:

4А10054Y3 3.0 кВт 1435 об/мин 28 мм (диаметр вала).

7) Уточняем передаточное число:

u= = u= = 14,35

u=u1*u2 = u=14,35

u=u1*u2 = 2,8*5=14

8) Определяем частоту вращения на валах:

= = =

= = ==512,5

= = ==102,4

9) Определяем вращающий момент на валах:

= = =245

=

===52,12

= = ===19,3



10) Определяем мощность на валах:

==3кВт

=*=3000*0,96=2880

=**=2880*0,99*0,97=2765,7

3кВт	2880	19,3	52,12	1435	512,5	2,8

Ременная передача.

1) Выбираем сечение ремня: А.

2) Выбираем диаметр меньшего шкива:

=112;

=0,01.

=*u(1-) = =112*2,8(1-0,01)=112*2,8*0,99=310,5315

4) Уточняем передаточное число:

u= = =2,84.

5) Определяем межосевое расстояние:

a = = a=1*315=315

=0,55(+)+n = =0,55(112+315)+1435=1669,85

=2(+) = =2*(112+315) = 857

6) Определяем длину ремня:

= 2a + +



= 2*315 + 3,14 + = 630 + 670,39 + 32,7 =1333.

7) Уточняем межосевое расстояние:

= = 350,1

8) Определяем угол обхвата:

=180 - 57* = =180 - 57*=180 - 36,7=143,3

9) Определяем окружную скорость:

= = 8,4

10) Определим мощность передаваемую одним ремнем:

P=

==0,82

P= = 1055,9.

11) Число ремней:

= =2,99;

=2,84;

12) Определяем предварительное натяжение:

= =129,6

13)Определяем окружное усилие:

=

14) Силы действующие в ветвях ремня:

= = 108,6

= = 150,6

15) Усилие действующее на вал:

= = 702 H

16) Определяем число пробегов ремня:

= 6.



2. Зубчатые передачи

Основано на зацеплении зубчатых колес. Различают: с параллельными осями, с пересекающимися осями, перекрещивающиеся.

По форме профиля зуба: эвольвентный, круговой.

Работает в большом диапазоне мощности до 150 м/сек, высокий КПД.

Недостатки: сложность изготовления, высокая жесткость, наличие смазки.

Контактные напряжения возникают если площадь контакта мала по сравнению с размерами детали.

С течением времени появляются выкрашивание.

2880	2765,7	52,12	245	512,5	245	5

1). Выбираем марку стали и вид термообработки Сталь 45 термообработка улучшение твердость:

=

2). Определяем допускаемое контактные напряжения:

=

3). Определяем предел выносливости по напряжениям изгиба:

4). Определяем допускаемые напряжения изгиба:



=

5). Определяем межосевое расстояние:

.

Принимаем а = 160 мм.

6). Определяем модуль зуба:

m=(0,01-0,02)*160 = 1,6-3,2 мм;

Принимаем m = 2 мм.

Предварительно принимаем:

; .

= = 26

7). Определяем угол наклона зубьев:

= = = arccos 0,98 =

8). Определяем делительные диаметры шестерни и колеса:

= = = 55 = = 265



9). Определить величину зубчатого венца:

= 160*0,4 = 64

10). Определяем коэффициент ширины зубчатого колеса по длительному диаметру:

= = = = 1,18

11). Определяем окружную скорость:

Выбираем 8-ю степень точности.

12). Определяем коэффициент торцового перекрытия:

13). Коэффициент суммарной длины контактных линий:

14). Определяем контактное напряжение:

=



15). Определяем эквивалентное число зубьев:

16). Определяем коэффициент угла наклона зубьев:

17). Определяем действующее напряжение изгиба:

= 95,6

18). Определяем силы действующие в зацеплении:

Окружная сила:

Радиальная сила:

19). Осевая сила:

20). Определяем диаметры вершин и впадин зубьев:



Предварительный расчет валов:

Толщина обода:

Толщина диска: ; принимаем 20; Диаметр ступицы:

Толщина стенок корпуса редуктора:

Принимаем

Толщина стенок крышки редуктора:

Принимаем - 8 мм.

Толщина пояса редуктора:

Толщина пояса крышки редуктора:

Толщина нижнего пояса корпуса:

Принимаем .

Определяем диаметр фундаментных болтов:

Принимаем M 18.

Определяем диаметр болтов крепящих крышку подшипника:

Принимаем M 14 и M 10.

Определяем диаметр болтов крепящих крышку к корпусу:



3. Проведение расчета

Дано:

;

;

;

;

;

;

;

Принимаем подшипник:

304 C=12300 H .

Принимаем .

X=1 * Y=0



Определяем эквивалентную нагрузку:

Расчетная долговечность:

механический двигатель колесо

мил.оборотов

ч.

Размещено на Allbest.ru