Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Конструкторская часть проекта

1.1. Назначения и техническая характеристика проектируемой машины

1.2. Разработка кинематической схемы пресса

1.3. Разработка основных узлов и механизмов пресса

1.4. Охрана труда и техника безопасности

2. Расчетная часть проекта

2.1. Определение основных кинематических величин кривошипно-шатунного механизма

2.2. Определение усилия на ползуне, допускаемого прочностью кривошипного вала и передачи

2.3. Определение мощности электродвигателя и параметров маховика

2.4. Расчет клиноременной передачи

Список использованных источников

Введение

Современные заводы оснащены разнообразным оборудованием для пластической деформации материалов, а это позволяет успешно решать важную задачу - максимально приближать форму и размеры заготовок к размерам и форме изделия.

На кузнечно-штамповочных машинах получают заготовки и детали, нуждающиеся в незначительной доработке , а зачастую не требуют ее.

В дальнейшем должны будут сократиться все виды грубой токарной обработки, и на долю обработки резанием останутся лишь единичные операции. Право называть кузнечно-штамповочную технологию дают: экономия металла, высокая производительность, улучшение механических качеств изделия.

Технологические процессы обработки давлением отличаются большим удельным усилием сопротивления деформированию материалов, значительными затратами энергии, которые имеют кратковременный мгновенный характер. В связи с этим кузнечно-штамповочные машины по существу являются усилителями мощности и в их конструкциях предусмотрены аккумуляторы, обеспечивающие возможность пикового расхода энергии, накопленной в них ранее.

Вследствие этого в основу классификации, на ряду с характером изменения скорости рабочего звена, на участке рабочего хода положен принцип его работы и характер воздействия на заготовку.

Прессы должны быть производительными, экологическими, надежными, долговечными, ремонтопригодными, обладать высоким КПД, быть удобными и простыми в наладке и обслуживании, соответствовать требованиям техники безопасности и экономики.

1. Конструкторская часть проекта

1.1 Назначения и техническая характеристика проектируемой машины

Пресс обрезной однокривошипный закрытый простого действия К9532 (1600 кН).

Прессы предназначены для обрезки в горячем или холодном состоянии облоя поковок, полученных на штамповочных молотах, горячештамповочных прессах и другом горячештамповочном оборудовании. Кроме того, их можно использовать для выполнения различных листоштамповочных операций: вырубки, неглубокой вытяжки, гибки и др.

При оснащении средствами механизации и автоматизации прессы могут быть включены в автоматические и полуавтоматические линии.

Прессы состоят из следующих основных узлов: станины, привода, ползуна, электрооборудования, систем смазки и управления. Станина пресса К9532 цельносварная. В стойках станины предусмотрены окна для установки средств механизации и автоматизации

Привод прессов двухступенчатый, шестерне-эксцентриковый, закрытого типа. Валы привода в прессе К9532 расположены параллельно. Передача движения от электродвигателя к ползуну осуществляется через клиноременную передачу.

Предусмотрена возможность отбора мощности для привода средств механизации и автоматизации.

Ползун литой, перемещается в регулируемых направляющих станины. Регулировка расстояния между ползуном и подштамповой плитой осуществляется отдельным электродвигателем. Для удаления поковок из верхней половины штампа ползун оснащен жестким механическим выталкивателем. Подвижные части прессов уравновешены пневматическими цилиндрами.

Стол пресса неподвижный. Конструкция стола предусматривает возможность установки гидропневматической подушки. Муфта включения и тормоз фрикционные, однодисковые, с электропневматическим управлением, расположены на промежуточном валу. Управление прессами кнопочное.

Электросхема предусматривает работу прессов в автоматическом и наладочном режимах, а также в режиме одиночных ходов. Система смазки централизованная, циркуляционная.

Таблица 1 Техническая характеристика пресса

Основные параметры	Размерность	Величина
Номинальное усилие Ход ползуна: Число ходов ползуна в минуту Размер стола: справа налево спереди назад Размер отверстия в столе: справа налево спереди назад Размеры ползуна Диаметр отверстия в ползуне Глубина отверстия в ползуне Наибольшее расстояние между столом и ползуном в его нижнем положении Величина регулировки расстояния между столом и ползуном Толщина подштамповой плиты Габаритные размеры: справа налево спереди назад высота Масса пресса Ход поршня подушки Усилие подушки при давлении воздуха Масса подушки Расход сжатого воздуха на одно включение муфты Величина хода ползуна до его крайнего нижнего положения соответствующая номинальному усилию	кН мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм т мм кН кг л кН	1600 220 37 710 710 420 420 560 75 85 450 120 120 2150 1700 4370 10800 90 125 923 5 80

1.2 Разработка кинематической схемы пресса

Кинематическая схема пресса представлена на рисунке 1:

Рисунок 1 Кинематическая схема пресса

1 - Электродвигатель; 2 - Клиноременная передача; 3 - Маховик; 4 - Фрикционная муфту-тормоз; 5 - Подшипник скольжения; 6 - Тормоз; 7 - Винтовая пара; 8 - Ползун; 9 - Направляющие; 10 - Шатун; 11 - Командоаппарат;

1.3 Разработка основных узлов и механизмов пресса

Система включения прессов необходимы для соединения исполнительного механизма с приводом и передачи момента от него на кривошипный вал, или наоборот, для остановки кривошипно-шатунного механизма в заданном положении при работающем электродвигателе. Основными элементами систем включения являются узды пресса - муфта, тормоз и управления.

Фрикционные муфты, характеризуются плавным процессом включения и возможностью выключения и включения при любом положении кривошипного вала. Пределы величины предаваемого момента для фрикционных муфт практически неограничен.

В данном курсовом проекте будем рассматривать трехдисковую фрикционную муфту.

Пневмоцилиндр, смонтированный на зубчатом колесе, являются ведущей частью муфты. Поршень, уплотненный в цилиндре манжетами и перемещается по шлицам ступицы сжимает ведущие и ведомые диски, при этом вращение передается на вал в качестве фрикционного элемента здесь применяется листовой феродо. Разведение фрикционных элементов при выпуске воздуха из цилиндра осуществляют прижимами 3, установленными по периферии цилиндра.

Недостатком этой конструкции является, большая инертность ведомой части.

Достоинство: четкая блокировка и компактность.

Расчет фрикционной муфты производят на передаваемый крутящий момент, удельные усилия на трущихся поверхностях и величину показателя износа при заданной частоте включений.

Тормоз пресса должен поглощать энергию на ведомой части муфты и четко фиксировать исполнительный механизм - ползун со связанными с ним деталями в крайнем верхнем положении.

Корпус крепится к станине, нажимной диск связан с пневматическим поршнем с помощью болтов. Диск сделан ребристым и пустотелым, что улучшает условия теплоотдачи. Для регулирования тормозных пружин предусмотрено регулировочное кольцо, прижимаемое болтами к крышке уплотнения пневмоцилиндра осуществляется мембраной, находящейся в крышке.

Тормозной диск со вставками из ретинакса крепится на валу с помощью клиновой шпонки. Консольное расположение тормоза облегчает удаление и замену изнашивающихся вставок из ретинакса.

Расчет тормоза сводится к определению тормозного момента и выбору силовых элементов, обеспечивающих получение такого момента.

Эксцентриковый вал - основная и наиболее ответственная деталь кривошипно-шатунного механизма. Этот вал самый прочный из кривошипных, но у него невозможно сделать большой радиус кривошипа. Поэтому его используют у КГШП и прессов с малой величиной хода.

Привод кривошипно-шатунного механизма осуществляется от электродвигателя посредством клиноременной передачи и передач зубчатыми цилиндрическими колёсами. Данная зубчатая передача служит для одностороннего привода коленчатого вала. Зубчатая передача носит открытый с густой смазкой. Крепятся колёса на жёстких валах с помощью клиновых шпонках. Большое влияние на долговечность работы зубчатых колёс оказывает состояние подшипников валов, на которых закреплены зубчатые колёса, а также толчки и вибрации на них от ползуна.

Шатун является ответственным элементом пресса, посредством которого осуществляется передача усилия с эксцентрикового вала на ползун. Главными частями шатуна являются кривошипная (большая) головка, тело (стержень шатуна), нижняя малая (ползунная) головка. Соединение шатуна осуществляется при помощи шаровой пяты.

Надежная работа кривошипной кузнечно-прессовой машины во многом зависит от правильной конструкции узла, в котором крепят инструмент, - от правильной конструкции ползуна и его направляющих.

От точности направления ползуна зависит точность деталей, получаемых отдельными операциями штамповки, степень износа и долговечность инструмента. Ползуны кривошипных машин имеют, как правило, призматические направляющие - плоские или наклонные.

В последнее время начали применять ползуны с удлиненными призматическими направляющими и ползуны с дополнительными направляющими горизонтально-ковочных машин кривошипных горячештамповочных прессов, холодновысадочных автоматов и даже чеканочных прессов.

Применяют для предотвращения опускания ползуна в случае неисправности тормоза, а также для более плавной работы привода. Наличие уравновешивателя обеспечивает постоянную одностороннюю выборку зазоров, что, в свою очередь, приводит к более равномерному ходу. С помощью уравновешивателя достигается более точная штамповка и меньший износ инструмента. кинематический электродвигатель муфта

По конструктивному исполнению уравновешиватели можно подразделить на две группы. В первой группе цилиндры связаны со станиной, а шток поршня с ползуном пресса, во второй цилиндры установлены на фундаменте, а штоки поршня служат опорами подвижных колонн.

В случае больших уравновешиваемых масс применяют по два цилиндра с каждой стороны.

Станина является узлом, через который передается усилие штамповки. Станина служит также для фиксации и крепления всех других узлов.

Все станины могут быть подразделены на три группы: открытых и закрытых прессов и горизонтально-ковочных машин.

В прессах больших усилий бывают станины с отдельно выполненным столом, связанным со стойкой стяжными болтами.

Станины открытых прессов подвергаются внецентренному растяжению. Это приводит к перекосу направляющих ползуна по отношению к столу. Для уменьшения этого перекоса станины наклоняемых прессов снабжаются стяжными болтами, устанавливаемыми практически без предварительной затяжки. Однако наличие стяжных болтов уменьшает удобство обслуживание пресса.

Они служат для подачи сигналов в исполнительные цепи выключения пневматических муфт и вспомогательных устройств, таких как : пневмосдуватели, мех. руки, кантователи, роботы.

Камандоаппараты есть двух типов. Оба они присоединяются или к кривошипному валу и корпус крепится на станине или соединяются с кривошипным валом цепной передачей.

В камандоаппаратах с бесконтактными выключателями индукционного типа (БВК) на вал камандоаппарата установлены пластины из электротехнической стали. А парные такие же пластины устанавливаются в корпус неподвижно.

Принцип работы тот же, что и у конденсаторов переменной емкости. Электрический ток появляется в цепи между двумя пластинами тогда, когда величина перемычки между подвижной и неподвижной пластинами достигает определенной величины.

1.4 Охрана труда и техника безопасности

Технологический процесс в цехах горячей объёмной штамповки сопровождается значительным выделением тепла, интенсивным производственным шумом и требует от работающих большого физического напряжения. Современные требования к здоровым и безопасным условиям труда требуют проведения комплекса мероприятий по созданию нормальной санитарно-гигиенической среды в помещениях цехов и облегчению труда штамповщиков, нагревальщиков и рабочих кузнечно-штамповочных цехов других профессий.

Общим для всех видов кузнечно-штамповочного оборудования является необходимость применения соответствующих мер против самоотвертывания и падения частей всех штамповых соединений, обрыв и падение которых может привести к травмам.

Перед наладкой штампов, зачисткой, выемкой застрявших поковок пресс необходимо выключить.

Безопасность работы на КГШП во многом зависит от наличия и исправности защитных, предохранительных и других устройств. Указанные штамповочные машины следует оборудовать специальными устройствами для охлаждения и смазки штампов. Для сбора охлаждающей жидкости на этих машинах должны предусматриваться сборники со спуском в систему канализации, а также сборники масла из системы смазки механизмов машины.

Важнейшим условием выполнения правил по технике безопасности является чёткое проведение системы организационно-технических мероприятий по охране труда и технике безопасности, которую и следует строго соблюдать.

1 Штампы, их узлы массой более 20 кг должны иметь места захвата для безопасной транспортировки (приливы, транспортные штыри, рым-болты или резьбовые отверстия под детали для строповки и т.д.).

2 Крепление штампа к прессу должно быть надёжным. Для крепления штампа к прессу болтами или прихватами плиты должны иметь пазы или площадки. Крепление при помощи пазов болтами является предпочтительным. Ширина полки плит под прихваты принимается в зависимости от выбранного крепления, но не менее 16 мм.

3 Количество крепёжных элементов (болтов, прихватов) для крепления штампа должно определяться в зависимости от массы штампа, а также от возникших усилий при штамповке.

4 При креплении верхней части штампа при помощи хвостовика, его размеры должны соответствовать отверстию в ползуне пресса. При необходимости следует использовать и другие имеющиеся в ползуне пресса элементы для крепления штампов (пазы, резьбовые и сквозные отверстия т.д.).

5 Применять на хвостовиках переходные втулки допускается в случаях, когда хвостовик предназначен только для центрирования.

6 При применении выталкивающего устройства в столе и (или) ползуне пресса конструкция штампа должна обеспечить возможность надёжного центрирования штампа на прессе.

7 При опасности прилипания штампуемых деталей и (или) отходов к рабочим частям штампа следует применять отлипатели. Выталкиватели и т.д.

8 При необходимости ограничения нижнего положения ползуна при работе и наладке штампа на прессе в штампе должны быть установлены ограничители закрытой высоты.

9 Встроенные в штамп устройства, подверженные повышенному износу, выход из строя которых травмоопасен, а также устройства, работающие независимо от хода пресса, должны иметь управляющие и (или) следящие блокирующие устройства.

10 Фиксирующие детали штампа должны быть прочно закреплены и обеспечить удобную и надёжную установку штучных заготовок и удаление деталей, для чего трафареты следует выполнять с приёмной фаской, а фиксаторы- с приёмным конусом.

11 В устройствах для подачи заготовок и их приводах должны отсутствовать открытые опасные зоны, в которых при движении падающего устройства может произойти травмирование рук.

В зоне направляющих линеек, в которой отсутствует перемещение подвижных частей падающего устройства, допускается наличие открытого пространства, позволяющего наблюдать за положением перемещающихся заготовок.

12 Для уменьшения опасности травмирования острыми кромками штампуемых деталей угол «» между направлением резки и штампуемым материалом должен быть по возможности не менее 700.

13 Конструкция штампа по возможности должна исключить образование острых углов у отходов (в плане).

14 Подвижные узлы и детали штампов(выталкиватели и т. д.) должны надёжно фиксироваться в рабочем положении и иметь упоры, ограничивающие их перемещение в предусмотренном диапазоне. Если при этом остаётся опасность травмирования оператора, необходимо предусмотреть дополнительные меры защиты, например, блокировку.

15 Пружины в штампах следует размещать, фиксировать и (или) ограждать таким образом, чтобы исключить возможность травмирования оператора при работе ли поломке пружин.

16 Зазоры безопасности между подвижными и неподвижными частями штампа должны быть:

1) не более 8 мм при нахождении ползуна пресса в верхнем рабочем положении;

2) не менее 25 мм при нахождении ползуна пресса в нижнем рабочем положении, исключающем травмированию пальцев оператора. При работе штампа с ходом ползуна пресса более 45 мм зазор безопасности в штампе должен быть увеличен с таким расчётом, чтобы кисть руки не могла быть травмирована при нижнем положении ползуна.

17 Установленные на прессе защитные устройства должны исключить возможность попадания рук работающего в опасную зону.

2. Расчетная часть проекта

2.1 Определение основных кинематических величин кривошипно-шатунного механизма

При разработке кинематики кривошипно-шатунного механизма вначале определяют радиус кривошипа по формуле 1:

(1)

где Н - ход ползуна (мм);

Также необходимо определить длину шатуна, которая определяется по формуле 2

(2)

где - коэффициент шатуна, принимаемый для данного типа машин по [таблица 1, 1].

Подставим значения в формулы (1) и (2). Принимаем =0,14.

,

Расчет значений пути ползуна (S), скорости (V) и ускорения (а) в зависимости от угла поворота кривошипа производится по формулам (3), (4), (5):

 (3)

(4)

(5)

где - угол поворота кривошипного вала, отсчитываемый от нижней мертвой точки против вращения кривошипа;

- угловая скорость вращения кривошипа, определяемая из соотношения (6):

(6)

Расчет производят для углов поворота кривошипного вала от 0 до 90 с интервалом 10. Результаты сведены в таблицу 2. и по полученным значениям построены графики зависимостей S=f(), V=f(), a=f(), которые приведены на рисунках n, n+1, n+2.

Определяем перемещения S используя формулу (3):

Определяем скорости V используя формулу (5):

Определяем ускорения a по формуле (6):

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Таблица 2 Результаты кинематического расчета

б, град	S, мм	V, м/с	a, м/с2
0	0	0	0,284641
10	1,870162	32,46512	0,278941
20	7,405865	63,63421	0,26218
30	16,38721	92,28797	0,235344
40	28,46207	117,3537	0,199981
50	43,1664	137,9622	0,158065
60	59,95	153,4874	0,111823
70	78,20573	163,5651	0,06356
80	97,29969	168,091	0,015474
90	116,6	167,2	-0,0305

По полученным значениям строим графики зависимостей

Рисунок 2 График зависимости S=f()

Рисунок 3 График зависимости V=f()

Рисунок 4 График зависимости а=f()

2.2 Определение усилия на ползуне, допускаемого прочностью кривошипного вала и передачи.

При проектировании и расчете коленчатого вала вначале определяем на основе статических данных диаметр опорных шеек вала:

, (7)

где Рн - номинальное усилие пресса, МН.

Рисунок 5 Схема вала

Схема вала приведена на рисунке 5.

По диаметру d0 на основании эмпирических зависимостей определяем остальные размеры вала (результаты расчетов приведены в таблице 3):

Таблица 3 Параметры вала

Параметр	Расчетная формула	Значение, м
d0	-	0,153
dв	1,1d0	0,168
dA	1,64d0	0,251
l0	1,84d0	0,281
lШ	0,87d0	0,133
r	0,1d0	0,015

В качестве материала для изготовления вала принимаем конструкционную легированную сталь 40ХНМА (улучшенная).

Приведенное плечо сил в реальном механизме (с учетом сил трения) определяют по формуле (8):

, (8)

Где приведенное плечо сил идеального механизма;

приведенное плечо сил трения.

Значения и определяем по формулам (9) и (10):

, (9)

. (10)

где коэффициент трения в подшипниках кривошипно-шатунного механизма (=0,06);

dA диаметр шатунной шейки коленчатого вала;

dB диаметр опорного подшипника шатуна в ползуне;

d0 диаметр опорной шейки колончатого вала.

Расчет mk производим для углов поворота кривошипа от 0 до 90 с интервалом 10. Результаты расчетов сведем в таблицу 4, и по полученным данным построим график зависимости mk=f().

Предварительно определяем приведенное плечо по формуле (9):

м

Рассчитаем значение приведенного плеча по формуле (10):

;

;

;

;

;

;

;

;

Суммируя значения и получим значения приведенного плеча сил в реальном механизме, соответствующие повороту кривошипа на углы от 0 до 90.

Таблица 4 Результаты расчета приведенного плеча сил

Мк ,	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
Мк, м	0	0,0213	0,042	0,060	0,0772	0,0907	0,1005	0,1076	0,1105	0,110
Мк, м	0,0136	0,0136	0,0136	0,0136	0,0136	0,0136	0,0136	0,0136	0,0136	0,0136
Мк, м	0,0136	0,0349	0,0554	0,0743	0,0908	0,1043	0,1145	0,1212	0,1242	0,1236

По полученным значениям строим график зависимости =f(). График приведен на рисунке 6.



Рисунок 6 График зависимости =f()

Усилие, допускаемое прочностью вала, определяется по формуле (11):

, (11)

где -1и предел выносливости на изгиб для материала вала при симметричном цикле нагружения;

nз коэффициент запаса;

кЭ коэффициент эквивалентной нагрузки;

l0 длина опорной шейк вала.

Ф, Ф коэффициенты, учитывающие влияние масштабных факторов, концентрации нагрузки на величину нормальных и касательных напряжений.

С учетом выше указанных величин формуле (11) будут иметь вид:

;

Результаты расчетов усилий при различных значениях угла поворота кривошипа приведены в таблице 5.

Таблица 5 Значения усилий, допускаемых прочностью вала

,	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
mk , м	0,0136	0,0349	0,0554	0,0743	0,0908	0,1043	0,1145	0,1212	0,1242	0,1236
PD , кН	2959	2160	1689	1400	1215	1096	1020	975	957	960

По полученным значениям строим график зависимости PD=f()

Рисунок 7 График зависимости РD=f()

2.3 Определение мощности электродвигателя и параметров маховика

Расход энергии за цикл одиночного хода работы определяется по формуле [2]:

, (12)

где Аh затраты энергии при рабочем ходе;

Ахх затраты энергии при холостом ходе;

Ам затраты энергии при включении муфты;

М КПД передачи от вала муфты к валу электродвигателя.

Для построения графика рабочих нагрузок используем типовой условный график нагрузки [2]. Выбираем типовой график нагрузки для листоштамповочного однокривошипного пресса, для которого характерной операцией является вырубка.

Рисунок 8 График рабочих загрузок

Для учета работы, затрачиваемой на упругую деформацию пресса строим суммарный график рабочих нагрузок, на котором к перемещению ползуна по рабочему графику прибавляются значения упругой деформации пресса, которую определяют по формуле:

, (13)

где с коэффициент жесткости, который определяется из соотношения [3]:

, (14)

Принимаем величину мм/кН, тогда величина смещения будет равна: .

Рисунок 9 График нагрузки

Рассчитаем значения приведенного плеча сил для каждой из характерных точек. Результаты расчетов приведены в таблице 6.

Таблица 6 Значения приведенного плеча сил

,	11	13	18	27
mк, м	0,03707	0,04124	0,05148	0,06889

Крутящий момент для характерных точек находим из соотношения [2]

,Нм (15)

где Рi усилие для характерной точки.

;

;

;

.

По полученным значениям МК строим график функции .

Рисунок 10 График зависимости

По площади фигуры, находящейся под кривой графика определяем значение АР. Значение работы, совершаемой за время рабочего хода определяем из соотношения [1]

, (16)

где F площадь фигуры, ограниченной линиями графика

F=S1+S2 ;

;

;

.

масштабные коэффициенты крутящего момента и угла поворота кривошипа

AР = (6473,3395+1154,42+6469,18)2500,005 = 17,621 кДж

Затраты энергии при холостом ходе определяем по выражению [1]:

, (17)

где б1 и б2 - углы поворота кривошипа, рад; бт - угол торможения , бт = 12о = 0,209 рад.

Затраты энергии при включении муфты определяем по выражению [1]:

, (18)

где Si - величина перемещения ползуна для характерных точек.

Номинальная мощность электродвигателя определяется по формуле [1]:

, (19)

где КН - коэффициент запаса, КН = 1,2 [1];

зм - КПД муфты , зм = 0,95 [1];

tц - время цикла , tц = 60/nIII =60/37=1,62с.

Выбираем двигатель постоянного тока с номинальной мощностью 22 кВт.

Расчет элементов муфты включения и тормоза

В качестве тормоза применяется многодисковый фрикционный тормоз. При расчете дискового тормоза необходимый тормозной момент определяется по формуле:

, (20)

где Авм - работа торможения, равная работе включения муфты, Дж;

iТ - передаточное число от вала тормоза к кривошипному валу, iТ = 5;

ЬТ - угол торможения, ЬТ = 15о [4].

Средний радиус кольца трения определяется по формуле [4]:

, (21)

где м - коэффициент трения , м = 0,35 [4];

qТ - удельное давление на тормозных дисках, qТ = 0,2 Мпа [4];

дф - коэффициент формы, дср = 75 [4];

Квз - коэффициент взаимного перекрытия, Квз = 2 [4];

m - число поверхностей трения, m = 4;

Ширина кольца трения [4]:

Внутренний радиус кольца трения:

Наружный радиус кольца трения:

Тормозной момент определяется по формуле:

МТ > МТР , следовательно полученные размеры фрикционных дисков подходят.

Показатель износа тормоза рассчитывается по формуле [4]:

, (22)

где аТ =0,8 [4] ;

р - коэффициент использования числа ходов, р =0,3 [1];

F - площадь фрикционных поверхностей, м2 :

Тогда

Усилие тормозных пружин рассчитывается по формуле:

,

где м1 - коэффициент трения в шлицевом соединении ведущих дисков со ступицей, м1=0,12 [4].

Далее по требуемому усилию рассчитываем параметры пружин. Максимальное усилие сжатой пружины определяется по формуле [4]:

, (23)

где КТ - коэффициент учитывающий отношение усилий пружины до износа

и при износе, КТ = 0,85 [4];

Zпр - число пружин, Zпр = 8;

Д - зазор между поверхностями, Д=1мм [4];

Д1 - зазор между поверхностями при последующем износе, Д1 = 2 [4];

Диаметр проволоки пружины определяется по формуле [4]:

, (24)

где Спр - коэффициент жесткости пружины, Спр = 5 [4];

[ф] - допускаемое касательное напряжение (max) при кручении, для сталь 65Г [ф]=780Мпа.

Диаметр пружины определяем по формуле [4]:

В качестве муфты используется однодисковая фрикционная муфта. При расчете однодисковой муфты определяют максимальный крутящий момент на кривошипном валу по формуле:

,

где РD - допускаемое усилие на ползуне при номинальном угле, РD = 1600кН;

mк - приведенное плечо крутящего момента при номинальном угле,

mк = 57,44мм.

Далее определяем расчетный момент муфты по формуле [4]:

, (25)

где в - коэффициент запаса, в = 1,2 [4];

iм - передаточное число от вала муфты к коленчатому валу, iм = 1;

зм - КПД привода от вала муфты к коленчатому валу, зм = 1;

Рассчитываем размеры рабочих элементов муфты.

Средний радиус кольца трения определяется по формуле [4]:

, (26)

где м - коэффициент трения , м = 0,35 [4];

qм - удельное давление на дисках, qм = 0,3 Мпа [4];

дф - коэффициент формы, дф = 38 [4];

д - относительная ширина кольца трения, д = 0,3 [4];

Квз - коэффициент взаимного перекрытия, Квз = 3 [4];

m - число поверхностей трения, m = 8;

Ширина кольца трения [4]:

Внутренний радиус кольца трения:

Наружный радиус кольца трения:

Толщина фрикционного диска:

Толщина ведомых и ведущих дисков:

Момент передаваемый муфтой определяется по формуле:



Проводим проверку работоспособности муфты.

Величину показателя износа определяем по формуле

, (27)

где аТ =1,15 ;

.

Тогда

.

Полученное значение не превышает .

Усилие необходимое для включения муфты определяем по формуле:

Рабочее давление воздуха для включения муфты:

Р=Qм / Fп ,

где Fп - площадь сечения поршня:

;

2.4 Расчет клиноременной передачи

Передаточное число с учетом упругого скольжения рассчитываем по формуле [4]

(28)

где n1 , n2 частоты вращения ведущего и ведомого валов

D1 ,D2 диаметры ведущего и ведомого шкивов

коэффициент упругого скольжения

Тогда

Отсюда диаметр меньшего шнура находим из формулы [4]

, (29)

Рекомендуемое значение величины коэффициента упругого скольжения принимаем по [4] (=0,01). Тогда

Межосевое расстояние находим по формуле [4]

, мм (30)

где угол обхвата на малом шкиве. Принимаем min=120 [4], тогда

Длину ремня встык (без учета припуска на соединение концов ремня, провисания и начального деформирования) определяем по формуле [4]

, (31)

Число ремней находим из соотношения [4]

, (32)

где А площадь поперечного сечения ремня [4]

N передаваемая мощность

V скорость ремня

Принимаем количество ремней - 4 шт.

Список использованных источников

1 Кузнечно-штамповочное оборудование: Учебник для машиностроительных вузов /А.Н. Банкетов и др. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1982.-576с.

2 Овчинников П.С., Карпицкий В.С., Василевич В.И. Методические указания по курсу «Кузнечно-прессовое оборудование» Мн.: БГПА, 1992.-58с.

3 Ланской Е.Н., Банкетов А.Н. Элементы расчета деталей и узлов кривошипных прессов. М.: Машиностроение, 1966.-380с.

4 Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. - М.: Машиностроение, 1980. - 748с., том 3.

Размещено на Allbest.ru

...