Размещено на http://www.allbest.ru/

Алт. ГТУ, ФЭАТ

Технологический расчет станции технического обслуживания

Разработал: Абдуллов Д.С. гр. ЭТМ-81

Проверил: Баранов А.С.



Реферат

В данной работе произведен технологический расчет станции технического обслуживания ООО «Барнаульский автоцентр КАМАЗ» на 1660 автомобиля со среднегодовым пробегом автомобилей 45000 км, приведены технологические планировки предприятия и участка, стенд для разборки-сборки двигателя.

Пояснительная записка на листе содержит 7 разделов, 8 рисунков, 5 таблиц, 4 чертежа и 5 наименования литературы в списке использованных источников.

Цель работы - закрепление систематизации и углубление теоретического материала, излагаемого в курсе «Производственно-техническая инфраструктура предприятий».

Ключевые слова: технологический расчет СТО, трудоемкость, площади помещений, объем работ.



Оглавление

Реферат

Введение

1. Технологический расчёт

1.1 Исходные данные

1.2 Расчёт годового объёма работ

1.2.1 Годовой объём работ по ТО и ремонту

1.3 Расчет производственного годового объема работ по ТО и ТР по видам и месту их выполнения

1.3.1 Годовой объем работ дорожных станций по видам технического обслуживания

1.3.2 Расчет годового объема работ по самообслуживанию

1.3.3 Расчет годового объема вспомогательных работ

2. Технологическое оборудование и инструменты моторного участка

2.1 Назначение участка

2.2 Выбор режима работы

2.3 Подбор технологического оборудования и инструмента

2.4 Расчёт площадей производственных помещений

3. Конструкторская часть

3.1 Общая характеристика изделия

3.2 Характеристика объекта технического воздействия

3.3 Расчёт стенда-кантователя

Вывод

Список использованных источников



Введение

Сегодняшние реалии требуют от автосервиса постоянно подстраиваться под нужны потребителя - расширять перечень услуг и исключать невостребованные. Совершенствование оборудования повышает качество предоставляемых услуг, увеличивает продуктивность и долговечность ремонта.

Совершенствование оборудование, его обновление и замена на более современное позволяет снизить нагрузку на персонал, тем самым обеспечиваются лучшие условия труда, большая выработка



1. Технологический расчёт

Технологический расчет выполнен по методике и нормативам, приведенным в методических указаниях А.В. Панина [1].

1.1 Исходные данные

1. Количество автомобилей, обслуживаемых станцией в год;

2. Тип станции - Специальная (городская).

3. Среднегодовой пробег автомобиля, км.

4. Число заездов автомобилей на СТО в год принимается равным .

5. Режим работы станции 351 .

Продолжительность рабочего дня: для ремонтной зоны = 10 ч. (одна смена с 8:00 до 20:00).

1.2 Расчёт годового объёма работ

Годовой объем работ городских СТО включает ТО, ремонт, уборочно- моечные работы и, если на станции предусматривается продажа автомобилей, выполняются работы по предпродажной подготовке.

1.2.1 Годовой объём работ по ТО и ремонту

Данный показатель определяется из выражения:

,

где - количество автомобилей, обслуживаемых станцией в год,

- среднегодовой пробег автомобиля, км;

- удельная трудоёмкость работ по ТО и ремонту автомобилей ,

,

Значение удельной трудоёмкости работ по ТО и ремонту , чел-ч, определяется по формуле

,

,

где - нормативная удельная трудоёмкость ТО и текущего ремонта; Так как посетителями СТО являются автомобили марки КамАЗ , поэтому принимаем значение, [6]

- коэффициент, учитывающий природно-климатические условия [1];.

- коэффициент, учитывающий размер СТОА; для станций с числом рабочих постов до 10 величина коэффициента равна 1,0; 10…15 постов - =0,90; 16…25 постов - =0,85;

Годовой объём уборочно-моечных работ, выполняемых перед ТО и ремонтом. кантователь моторный технологический

Данный показатель рассчитывается по формуле:

,

где ??_ум - трудоёмкость уборочно-моечных работ, при использовании мобильной мойки высокого давления, = 0,5 чел ? ч;

?? - число заездов одного автомобиля в год, ?? = 7.

- коэффициент автомобилей , требующих мойки перед обслуживанием

,

1.3 Расчет производственного годового объема работ по ТО и ТР по видам и месту их выполнения

1.3.1 Годовой объем работ дорожных станций по видам технического обслуживания

Рассчитывается по формуле

,

где - суточное число заездов на СТО автомобилей i-го типа, .

- дни работы в году СТОА. Режим работы СТО - дней в неделю, рабочий день .

- средняя трудоемкость работ по ТО и ремонту , [7]

Аналогично рассчитывается трудоёмкость для других видов работ

Годовой объём диагностических работ

,

Годовой объём работ ТО-1

,

Годовой объём работ ТО-2

,

Годовой объём ТР.

,

Суммарная трудоёмкость равна

,

1.3.2 Расчет годового объема работ по самообслуживанию

Годовой объём работ по самообслуживанию Т^Г , чел-ч, определяется по формуле:

,

где - объем вспомогательных работ СТОА % . Численность персонала составляет свыше 50 человек , соответственно принимаем значение равным

- объем работ по самообслуживанию СТОА%. Принимаем равным

,

1.3.3 Расчет годового объема вспомогательных работ

К вспомогательным работам относятся работы по самообслуживанию предприятия (ремонт и обслуживание инженерного оборудования, сетей и коммуникаций, изготовление нестандартного оборудования и инструмента, ремонт и обслуживание технологического оборудования, оснастки и инструмента.

Объем вспомогательных работ принимается равным 20% от общей годовой трудоемкости . Распределение работ по видам представлено в таблице 1.1

Таблица 1.1 - Распределение объема вспомогательных работ по видам

Виды вспомогательных работ	Трудоемкость
	Соотношение по видам работ, %	Соотношение по видам работ, чел-ч
Транспортные работы	,	,
Прием, хранение и выдача материальных ценностей	,	,
Уборка производственных помещений	,	,
Уборка территории	,	,
Итого	,	,

На основании годового объёма работ по ТО и ремонту автомобилей рассчитывается технологически необходимое (явочное) и штатное (списочное) количество рабочих. Технологически необходимое число рабочих обеспечивает выполнение суточного объёма работ, а списочное - годового объёма.

Технологически необходимое (явочное) количество рабочих РТ определяется по формуле

,

где - годовой объем работ i-й производственной зоны или участка, чел-ч;

- номинальный годовой фонд времени ремонтного рабочего или годовой фонд времени рабочего места, определяется продолжительностью смены и числом рабочих дней в году; = 2010 ч (для маляров - 1830 ч). [6]

,

Штатное (списочное) количество ремонтных рабочих рассчитывается по формуле

,

Где - действительный (эффективный) фонд времени ремонтного рабочего, учитывающий продолжительность отпуска и невыходы на работу по уважительным причинам (болезнь, выполнение государственных обязанностей и др.); =1788 ч (для работ повышенной вредности - 1768 ч).

,

Результаты расчета штатного количества рабочих на участках приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Расчет численности производственных рабочих

Наименование зон и цехов	Годовая трудоемкость работ по зоне или цеху	Расчетное кол-во технологически необходимых рабочих	Принятое кол-во технологически необходимых. рабочих	Годовой фонд времени штатного рабочего, , ч	Принятое кол-во штатных рабочих РШ
	% от общей суммы	чел-ч		Всего	По сменам
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Постовые работы
Диагностирование
Регулировочные и разборочно-сборочные
Сварочные работы
Жестяницкие работы
Итого
Цеховые работы
Агрегатные
Слесарно-механические
Электромеханические
Аккумуляторные
По системе питания
Шиномонтажные
Вулканизационные
Кузнечно-рессорные
Кузовные (Сварочные жестяницкие, работа с цвет. Металлом)
Обойные и арматурные
Итого
Всего

При совмещении некоторых видов работ удаётся достичь более эффективного расходования фонда рабочего времени и сократить количество нанимаемых рабочих

Общее количество рабочих постов для выполнения работ по ТО и ремонту автомобилей на СТОА определяется по формуле

,

где - трудоемкость постовых работ текущего ремонта, чел-;

- коэффициент, учитывающий неравномерность поступления автомобилей в ремонт; определяется численностью парка подвижного состава, = 1,25;

- продолжительность рабочей смены, ч;

- число рабочих смен, ;

- средняя численность рабочих на одном посту, следует принимать ;

- коэффициент использования рабочего времени поста; при наилучшей организации производства.

,

К вспомогательным постам на СТОА относятся посты приемки и выдачи автомобилей, контроля после ТО и ремонта, сушки в зоне уборочно-моечных работ, подготовки и сушки на окрасочном участке.

Количество постов приемки автомобилей определяется по формуле

,

где - продолжительность работы участка приемки в течение суток, ;

- пропускная способность поста приемки для автомобилей особо класса, малого и среднего классов ,

,

Аналогично рассчитывается количество постов выдачи автомобилей. При этом условно принимается, что количество ежедневно выдаваемых автомобилей равно суточному числу заездов автомобилей на СТОА.

Количество постов выдачи автомобилей определяется

,

Количество постов контроля после ТО и ремонта зависит от мощности станции и определяется продолжительностью контрольных работ.

Общее число вспомогательных постов может быть принято из расчета на один рабочий пост.

,

,

Общее количество автомобиле-мест ожидания ТО и ремонта . На производственных участках СТОА определяется из расчета автомобиле-места на один рабочий пост. Места ожидания следует размещать непосредственно в помещении постов ТО и ремонта.

,

,

Автомобиле-места хранения предусматриваются для готовых к выдаче автомобилей, для автомобилей, не полученных клиентами, и автомобилей, принятых на обслуживание и ремонт.

Число автомобиле-мест для хранения готовых к выдаче автомобилей определяется в зависимости от суточного количества автомобиле-заездов по формуле:

,

где - среднее время нахождения автомобиля на станции после его обслуживания до выдачи владельцу ;

- продолжительность работы участка выдачи в течение суток, ч;

,

Число автомобиле-мест для хранения готовых, но не полученных клиентами автомобилей определяется из расчета от величины .

,

,

Количество автомобиле-мест для хранения принятых на обслуживание и ремонт автомобилей принимается из расчета 2…3 на один рабочий пост.

Общее число автомобиле-мест хранения автомобилей на СТОА, по данным , следует принимать из расчета на один рабочий пост: для городских СТОА - места.

,

,

Количество мест стоянки автомобилей клиентов и персонала станции технического обслуживания принимается из расчета места на один рабочий пост.

,

,



2. Технологическое оборудование и инструменты моторного участка

2.1 Назначение участка

Моторный участок СТО -- это участок в составе ремонтно-механической мастерской, на котором производятся смены поршней, поршневых колец и пальцев, протирки и шлифовальные работы по клапанам, смены вкладышей коренных и шатунных подшипников, устранение пробоев и трещин, смены прокладок головок блоков.

Двигатели демонтируются с автомобилей в зоне ТО и ТР и перемещаются на моторный участок тележками или с помощью передвижного крана.

Техпроцесс организован следующим образом. На электропогрузчике, тельфере либо ручной тележке агрегаты в сборе поступает на участок, где отправляются на мойку. После установки на стенд для сборки-разборки их разбирают, узлы разбирают на верстаках. Производят измерения, дефектуют детали.

Детали не подлежащие ремонту утилизируют, ремонтопригодные отправляют на слесарно-механический, сварочный и другие участки, годные на комплектацию. Отремонтированные детали, годные, поступившие со склада комплектуют и собирают агрегаты по техусловиям на сборку.

Для сборки и разборки агрегатов применяются средства механизации, такие как ручной инструмент (гайковерты, дрели), пневматические и гидравлические прессы, съемники и оправки. Это оборудование повышает производительность и устраняет повреждения деталей при разборке-сборке.

Для соблюдения техусловий имеется измерительный и контрольный инструмент. Это динамометрические ключи для контроля момента затяжки, штангенциркули, микрометры, индикаторы и щупы для контроля линейных размеров, центра для проверки биения и дисбаланса.

После выполнения всех работ двигатель отправляется назад в зону ТО и ТР для последующего монтажа.

2.2 Выбор режима работы

Самым благоприятным режимом работы для мастера моторного участка будет семидневная рабочая неделя с 8:00 до 20:00.

Заработная плата мастера будет формироваться из выручки, принесенной предприятию, он будет получать 30% от этой суммы.

2.3 Подбор технологического оборудования и инструмента

В таблицах 2.1 и 2.2 приведены личный инструмент и рекомендуемый перечень оборудования по проектируемой зоне. Расстановка оборудования производится исходя из рациональной организации технологического процесса работ, обеспечивая удобства и безопасность выполнения операций, высокого качества и производительности труда ремонтных рабочих.

Таблица 2.1 - личный инструмент мастера

Наименование	Марка или название	Кол-во
Динамометрический ключ	KING TONY 34323-2A	1
Набор торцевых головок	KING TONY 9-9003MRV01	1
Набор отвёрток	Giant 11	1
Вороток с шарниром	KING TONY 4452-18FR	1
Набор комбинированных ключей	KING TONY 1216SRN	1
Универсальный набор инструментов	KING TONY 902-103MR	1
Компрессометр	AE&T TA-G1005	1
Свечной ключ шарнирный	ДТ/50	1
Слесарные тиски	TOPEX 07A110	1
Пневматический гайковёрт	KING TONY 1/2" P33431-050B	1

Определение потребности в технологическом оборудовании устанавливается на основе уже установленного на СТО с учетом соблюдения сертификационных требований и числа рабочих постов.

Каждый мастер должен иметь в своем распоряжении обязательный личный инструмент, хранящийся на участке. Состав комплекта личного инструмента в зависимости от пожеланий и предпочтений специалиста может корректироваться.

2.4 Расчёт площадей производственных помещений

Таблица 2.2 - Технологическое оборудование и оснастка агрегатного участка

Наименование	Модель, тип	Установленная мощность, кВт	Габаритные Размеры, мм	Площадь, м2	Количество
1. Станок для шлифования фасок клапанов	Р-186	1,5	825х495	0,41	1
2. Стенд для притирки клапанов	ОПР-1071	1	1060х520	0,55	1
3. Стенд для ремонта двигателей	НП-016	-	2100х1150	2,42	1
4. Стеллаж для деталей	СИ	-	1200х700	0,84	1
5. Стол для дефектовки деталей	3446.88	-	1700х850	1,45	1
6. Верстак	ВС-1А	-	1500х830	1,25	2
7. Шкаф инструментальный	45.8754	-	600х450	0,27	2
8. Ларь для хранения отходов	СИ	-	500х500	0,25	1
9. Пресс	2135-1М	-	450х370	0,17	1
10.Складной кран	AE&T 2т T62202	-	1335х740	0,99	1
11. Инструментальная тумба	32.632	-	450х370	0,17	1
Всего	-	3,2	-	8,77	9

Проектируемый мной моторный участок соответствует требованиям согласно ОНТП-01-91 [2]соответствует строительным нормам для помещения по кузовному ремонту автомобиля. Площадь проектируемой зоны равна 45 , высота помещения составляет 5 метров. Стены между производственными помещениями возведены из кирпича 220 мм, внешние стены толщиной 450 мм. Гидроизоляция крыши позволяет устанавливать внутри электрооборудование. Крыша возведена на металлоконструкциях. Ворот на участке не предусмотрено.

Рассчитываем площадь, занимаемую участком в зависимости от коэффициента плотности расстановки оборудования:

,

где - площадь, занимаемая оборудованием в плане,

- коэффициент плотности расстановки оборудования, учитывающий наличие проходов, принимаем , так как СТОА имеет более 10 постов.

,

В производственном помещении имеется достаточная площадь для размещения разрабатываемого участка, также есть возможность для установки дополнительного оборудования.



3. Конструкторская часть

3.1 Общая характеристика изделия

Стенд для разборки-сборки двигателя - это мобильное или стационарное приспособление, предназначенное для разборки и сборки двигателя автомобиля в автосервисе. Использование стенда для разборки двигателя позволяет кантовать ДВС вокруг своей оси на 360°.

Кантование двигателя производится вручную или электромотором с червячным редуктором.

С помощью зажимов двигатель фиксируется на стенде и далее происходит его разборка.

Основные функции изделия:

1. Надежное закрепление двигателя во время разборки и сборки;

2. Ориентация его в пространстве по требуемому числу степеней свободы;

3. Перемещение стенда;

Вспомогательные функции изделия:

1. Сбор вытекающего из ремонтируемого двигателя масла;

2. Обеспечение подачи сжатого воздуха от компрессора для продувки внутренних полостей двигателя.

Стенд для разборки-сборки двигателя относится к группе разборочно-сборочного оборудования. По выполняемым функция стенд относится к группе оборудования для приведения объекта технического воздействия (ОТВ) из неисправного состояния в исправное, по характеру протекающих процессов - к группе механического оборудования, по методу воздействия на ОТВ - к группе оборудования для углового и линейного перемещения.

По конструкции рамы стенды классифицируются на:

Т-образные. Не тяжелые, но и не очень устойчивые. Эти модели рекомендуются для ремонта двигателей микролитражек. П-образная рама. Такие стенды более устойчивы к переворачиванию. Такие стенды нужны для ремонта двигателей легковых машин, внедорожников и т.п.

Полностью сварная рама. Эти стенды в основном изготавливаются в России и имеют максимальную грузоподъёмность и возможности для ремонта раздаточных коробок, мостов и пр.

С целью экономии места стенды часто изготавливают со складной рамой.

Классификация по весу двигателя:

Нагрузка до 500 кг. Такие стенды предназначены для ДВС легковых автомобилей

Нагрузка 500-1000 кг. Применяются на авторемонтных предприятиях легковых машин, микроавтобусов и лёгких грузовых автомобилей.

Вес двигателя свыше 1 т. Этот тип стендов используется для обслуживания двигателей грузовых автомобилей, автобусов.

3.2 Характеристика объекта технического воздействия

Объектом технического воздействия является ДВС автомобиля.

ДВС в настоящее время являются наиболее распространенными автомобильными двигателями. В этих двигателях топливо сгорает непосредственно внутри рабочего органа - цилиндра (в поршневых двигателях). Основным преимуществом ДВС является непосредственное воздействие продуктов сгорания топлива на поршень.

Такой двигатель имеет довольно широкую область применения. В зависимости от мощности, которая закладывается в них при конструировании, можно выделить несколько областей:

1. Автомобильный транспорт, тракторы, машины сельскохозяйственного применения;

2. Железнодорожный транспорт;

3. Морской и речной флот;

4. Легкомоторная авиация;

5. Строительная, дорожная техника;

6. Привод компрессоров, насосов на трубопроводах, в бурильных установках;

7. Военная и специальная техника.

Рис. 3.1 - Двигатель внутреннего сгорания: 1-ГБЦ; 2-коленчатый вал; 3-блок цилиндров; 4-масляный фильтр; 5-ременный привод ГРМ; 6-распределительный вал; 7-клапана (впускной и выпускной); 8-поршень; 9-шатун; 10-впускной коллектор; 11-выпускно коллектор (не виден на рисунке)

Основными неисправностями, приводящими к разборке двигателя с применением стенда для разборки-сборки двигателя, являются:

1. Износ вкладышей коленчатого вала;

2. Пробой прокладки ГБЦ;

3. Механическое разрушение блока цилиндров;

4. Износ масляного насоса;

5. Обрыв ремня ГРМ;

6. Деформация клапанов ГРМ;

7. Разрушение поршней, залегание колец и, как следствие, задиры на цилиндрах блока;

8. Деформация коленчатого вала.

Технологический процесс разборки представлен на примере двигателя концерна “Volkswagen” объемом 1.6 литра.

Выполнять разборку двигателя в следующем порядке:

1. Снять с двигателя вакуумный насос, выпускной коллектор, насос системы охлаждения и другие вспомогательные агрегаты.

2. Отвернуть четыре болта крепления шкива клинового ремня к коленчатому валу и снять его, а также находящийся за ним демпфер. Снять верхнюю часть защитного кожуха зубчатого ремня. Он прикреплен одним болтом к верхней части и двумя- к переднему торцу блока цилиндров. Снять нижнюю часть защитного кожуха зубчатого ремня. Снять зубчатый ремень и натяжитель ремня.

3. Отвернув центральный болт, снять с коленчатого вала зубчатый шкив. Коленчатый вал при этом должен быть зафиксирован путем блокирования маховика. Вынуть маслоизмерительный щуп.

4. Снять крышку клапанного механизма и вынуть прокладку. Снять головку блока цилиндров. Болты крепления головки блока отворачивать равномерно, в последовательности, обратной показанной на рисунке 2. Для отворачивания болтов необходим специальный торцевой ключ, без которого можно повредить головки болтов, что приведет к невозможности их отворачивания. Эти болты нельзя использовать повторно.

Рис. 3.2 - Очередность затягивания болтов ГБЦ

5. Повернуть двигатель на 180 градусов и отвернуть поддон масляного картера. Снять прокладку. Отвернуть масляный насос от стенки блока цилиндров и вынуть его.

6. Крышки шатунов обязательно пометить краской в соответствии с порядковыми номерами цилиндров и снимите.

7. Во время снятия крышек два шатуна должны находиться в нижней мертвой точке (НМТ). Шатуны вместе с поршнями выдвинуть из цилиндров вверх. Крышки шатунов вместе с вкладышами должны быть сразу привинчены на места.

8. С передней стенки двигателя снять держатель переднего сальника и снять прокладку. Сальник можно выбить из держателя. Снять сцепление и маховик. Маховик при этом должен быть заблокирован. Снять с коленчатого вала приводной диск (в случае автоматической коробки передач).

9. Снять держатель заднего сальника коленчатого вала и выбить сальник.

10. Демонтировать коленчатый вал. Крышки подшипников должны быть обозначены цифрами (№ 1 со стороны шкивов, № 5 со стороны маховика).

11. Снять зубчатый шкив с промежуточного вала.

12. Отвернуть болты крепления фланца промежуточного вала и снять фланец, под которым находится уплотнительное кольцо круглого сечения. Вынуть вал из блока цилиндров двигателя.

Детали, подлежащие демонтажу из блока цилиндров, показаны на рисунке 3.3.

Рис. 3.3 - Блок цилиндров. Центральные вкладыши № 3 и вкладыши № 5 в серийных двигателях дополнены упорными полукольцами: 1 - крышки коренных подшипников; 2 - болт крышки коренных подшипников (65 Нм); 3 - нижний вкладыш коренного подшипника № 3 4 - вкладыш без масляной канавки; 5- шпонка; 6- вкладыш с масляной канавкой; 7- прокладка; 8-крышка переднего сальника 9- сальник; 10- фланец сальника; 11-болт (23 Нм); 12-сальник промежуточного вала; 13-уплотнительное кольцо круглого сечения; 14- шпонка; 15- промежуточный вал; 16-нижнее упорное полукольцо; 17- подшипник (игольчатый); 18- коленчатый вал 19- верхний вкладыш коренного подшипника № 3; 20- верхнее упорное полукольцо

3.3 Расчёт стенда-кантователя

Расчёт привода стенда-кантователя

Расчёт мощностных и скоростных характеристик привода

Исходные значения

n_Вых = 10 мин ^-1;

P_Вых = 0,7 кВт;

L_h = 6.

Определим КПД привода:

(3.1),

где з_эд - КПД электродвигателя;

з_черв - КПД червячной передачи;

з_подш - КПД подшипников качения;

n - количество пар подшипников.

Вычислим требуемую мощность электродвигателя:

(3.2)

кВт

Выбор электродвигателя:

Исходя из рассчитанной мощности, выбираем электродвигатель марки 4ААМ50В4ЕЭ, с развиваемой максимальной мощностью 0,9 кВт и частотой вращения приводного вала n_эд = 750 мин ^-1 [3].

Определим передаточное число червячного редуктора:

(3.3)

Обороты на валах привода:

(3.4)

мин ^-1;

мин ^-1.

Угловые скорости на валах привода:

(3.5)

с ^-1;

с ^-1.

Крутящие моменты на валах привода:

(3.6)

Н·м

(3.7)

Н·м

Расчёт червячной передачи

Скорость скольжения в зацеплении:

(3.8)

м/с

Выбор материала шестерни:

В качестве материала червяка выбираем сталь 40Х с закалкой по сечению (у_В = 1500 Н/мм², у_-1 = 650 Н/мм², HRC = 50, [у]_F = 380 Н/мм², [у]_Н = 900 Н/мм²) [3, 4].

Выбор материала колеса:

В качестве материала червячного колеса выбираем серый чугун СЧ15 ([у]_ВН = 280 Н/мм², HВ = 241), т.к. скорость скольжения менее 3 м/с [3, 4].

Допускаемое контактное напряжение в зацеплении:

(3.9)

Н/мм².

Коэффициент долговечности:

, где (3.10)

, тогда (3.11)

Допускаемое напряжение изгиба:

, где (3.12)

, тогда (3.13)

Н/мм²

Н/мм².

Расчёт геометрических параметров передачи:

Межосевое расстояние:

(3.14)

мм.

Число витков червяка:

По стандарту ГОСТ 19672-74 принимаем z_1черв = 2 [3].

Число зубьев червячного колеса:

(3.15)

Модуль зубьев червячной передачи:

По ГОСТ 19672-74 принимаем из ряда стандартных значений m = 1 [3].

Диаметр червяка:

По ГОСТ 19672-74 и из конструктивных соображений принимаем диаметр червяка равный d_е1черв = 50 мм [3].

Делительный диаметр червячного колеса:

(3.16)

мм.

Диаметр вершин зубьев червяка и червячного колеса:

(3.17)

мм;

мм.

Диаметр впадин зубьев червяка и червячного колеса:

(3.18)

мм;

мм.

Ширина зубчатого венца червяка и червячного колеса:

По ГОСТ 19672-74 принимаем из ряда стандартных значений ш_а = 0,315 [3].

(3.19)

мм.

(3.20)

мм.

Силы в зацеплении:

Окружная сила на червячном колесе, равная осевой силе на червяке:

(3.21)

Н.

Окружная сила на червяке, равная осевой силе на червячном колесе:

(3.22)

Н.

Прочностной расчёт:

Контактные напряжения:

Так как скорость скольжения в зацеплении v_s < 5, то К = 1 [3], тогда

Н/мм² (3.23)

Н/мм²

Из расчётов видно, что зубья проходят по контактным напряжениям с большим запасом прочности.

Напряжения изгиба зубьев:

Н/мм² , где (3.24)

К_F - коэффициент расчётной нагрузки (К_F = 1) [3];

Y_F - коэффициент формы зуба (Y_F = 1,05) [3].

Н/мм²

Из расчётов видно, что зубья проходят по напряжениям изгиба с большим запасом прочности.

Расчёт валов

Материал валов - сталь 45 улучшенная ([у]_В = 900 Н/мм², [у]-₁ = 400 Н/мм², [у]_F = 380 Н/мм², [у]_Н = 600 Н/мм²) [3, 4].

Диаметр наименьшего сечения вала:

, где (3.25)

[ф] - пониженное тангенциальное напряжение (для валов редукторов

[ф] = 12…15 Н/мм²) [3].

мм;

мм.

Изгибающий момент в опасном сечении (под шестернёй, в области шпоночного паза):

(3.26)

Н?мм.

Запас сопротивления усталости:

, где (3.27)

- запас сопротивления усталости по изгибу

- запас сопротивления усталости по кручению (3.28)

; ;

. (3.29)

(3.30)

Н/мм²

Для стали 45 ш_у = 0,1; ш_ф = 0,05.

Для диаметра червячного колеса, равного d_е2черв = 150 мм масштабный коэффициент К_d = 0,5 и фактор шероховатости К_F = 0,85 [3].

При [у]_В = 900 Н/мм² эффективные коэффициенты концентрации напряжений равны К_у = 2,5 и К_ф = 1,8.

;

, тогда

.

Исходя из расчётов были построены эпюры сил, действующих на валы (Рис. 1).

Из расчётов следует, что валы имеют значительный запас сопротивления усталости.

Выбор подшипников

Подшипники выбираются по динамической грузоподъёмности, исходя из осевой силы, действующей на вал.

Для вала червяка мы выбрали роликовые конические однорядные подшипники серии 7210А (d = 50 мм, D = 90 мм, С₀ = 55 кН) ГОСТ 27365-87 [3].

Для вала червячного колеса мы выбрали шариковые радиально-упорные подшипники серии 7622А (d = 50 мм, D = 90 мм, С₀ = 90 кН) ГОСТ 27365-87 [3].

Расчёт опор стенда-кантователя на устойчивость

Максимальная длина сжимаемого штока L_шт = 1400 мм;

Размер профиля (l х b) = 70 х 140 мм;

Усилие, действующее на опору Р = m/2 = 6000/2 = 3000 Н.

Приведённая длина сжимаемой опоры равна:

, где (3.31)

м - коэффициент приведения длины, учитывающий способ закрепления концов опоры (м =2).

Рис. 3.4 - схема нагрузки на опору

Гибкость опоры:

, где (3.32)

i_min - радиус инерции сечения опоры.

(3.33)

Критическая нагрузка, при которой опора теряет устойчивость для равенства 1 ? л ? 100:

, где (3.34)

а, b - коэффициенты инерции (для стали 45 а = 470, b = 1,8).

Н > Н.

Условие прочности выполняется.



Вывод

Разработанный кантователь позволяет существенно снизить трудоёмкость разборки и сборки двигателя, тем самым повысить производительность труда на СТО. Вращение двигателя на стенде требует больших усилий, поэтому наличие надёжного и мощного электродвигателя - обязательно. А грамотный подбор редуктора позволит снизить нагрузку на этот ответственный узел.



Список использованных источников

1. Руденко Н.Ф и др. Курсовое проектирование грузоподъемных машин. М; Машиностроение 1971-279с.

2. Решетов Д. Н. Детали машин. - М.: Машиностроение, 1974 - 312 с.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3т. Т.1, Т.2, Т.3, - 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И. Н. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2001 - 920 с.: ил.

4. Иванов М.И Детали машин. М; Машиностроение, 1971-328с.

5. Общетехнический справочник. Под ред. Е. А. Скороходова - 2-е изд. перераб. и доп.. -М.: Машиностроение, 1982, - 415 с., с ил.: стр. 255

Размещено на Allbest.ru