Модернизация кривошипного пресса КВ2132
Понятие патентного поиска, определение общего передаточного числа и разбивка его по ступеням передач. Выбор кривошипного вала, построение графика допускаемых усилий на ползуне прочностью оси и зубчатой передачи. Структурная и кинематическая схема пресса.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 28.10.2017 |
Размер файла | 2,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
В частном случае, каждый шарнир 1 карданного вала выполнен с восемью шариками 14, и с соответствующим количеством дорожек качения 5 в корпусе 4, обойме 7 и соответствующим количеством окон 15 в сепараторе 16 и выемок 27 в управляющей втулке 9.
В частном случае, показанном на фиг. 1-10, в каждом шарнире 1 карданного вала взаимодействующие элементы 25 и 26 управляющей втулки 9 и конца 2 вала 3 выполнены в виде двух пар лысок. В данном частном случае, упор 11 на конце 2 вала 3 каждого шарнира 1 карданного вала выполнен в виде торцевых участков конца 2 вала 3, образующих внутренние кромки взаимодействующих элементов 25 в виде лысок. В данном частном случае, в каждом шарнире 1 карданного вала шлицы шлицевого соединения 6 обоймы 7 и конца 2 вала 3 выполнены эвольвентными, причем шлицы конца 2 вала 3 выполнены эвольвентными спиральными.
В другом частном случае, показанном на фиг. 11, 12, в каждом шарнире 1 карданного вала взаимодействующие элементы 25 и 26 управляющей втулки 9 и конца 2 вала 3 могут быть выполнены в виде прямых шлицов, причем на конце 2 вала 3 взаимодействующие элементы 26 будут выполнены в виде единых прямых шлицов и под шлицевое соединение с управляющей втулкой 9, и под шлицевое соединение 6 с обоймой 7. В данном частном случае, в каждом шарнире 1 карданного вала упор 11 на конце 2 вала 3 выполнен в виде опоясывающего упорного бурта.
В частном случае, показанном на чертежах, в поперечном сечении корпуса 4 и обоймы 7 каждого шарнира 1 карданного вала профили их дорожек качения 5 и 8 выполнены в виде эллипса.
В частном случае, показанном на чертежах, на посадочном участке 21 корпуса 4 каждого шарнира 1 карданного вала выполнено три опоясывающих установочных бурта 30, предназначенных для расположения в кольцевых канавках внутренней поверхности установочного участка большего диаметра 23 чехла 20, закрывающего внутреннюю полость корпуса 4 шарнира 1 с составляющими деталями спереди.
В частном случае, как показано на фиг.11, в корпусе 4 каждого шарнира 1 карданного вала установлены крепежные шпильки 31, предназначенные для соединения его с определенными узлами трансмиссии, а корпусы 4 шарниров 1 сзади закрыты синтетическими заглушками 32 - показано на фиг.1, 11, 12.
В другом частном случае, не показанном на чертежах, сзади внутренняя полость корпуса 4 каждого шарнира 1 карданного вала может быть закрыта фланцем хвостовика, предназначенного для соединения его с определенным узлом трансмиссии транспортного средства.
Сборка и установка карданного вала с шарнирами равных угловых скоростей трения качения 1 осуществляется следующим образом.
На первом этапе по каждому шарниру 1 карданного вала осуществляется подсборка сепаратора 16 с управляющей втулкой 9, для этого управляющая втулка 9 сферической поверхностью 19 заводится в контакт со сферическим участком 18 на внутренней поверхности сепаратора 16.
Далее, на каждый конец 2 вала 3 надеваются чехлы 20 установочными участками меньшего диаметра 24, на котором закрепляется хомут 35.
Потом в управляющую втулку 9 каждого шарнира 1 карданного вала заводится конец 2 вала 3 с совмещением их взаимодействующих элементов 25 и 26, в частности в случае, показанном на фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, взаимодействующих элементов 25 и 26, выполненных в виде двух пар лысок.
Затем в сепаратор 16 каждого шарнира 1 карданного вала заводится обойма 7 с одновременной установкой в ее дорожки качения 8 и окна 15 сепаратора 16 шариков 14, причем обойма 7 заводится в сепаратор 16 с одновременной установкой посредством шлицевого соединения 6 на конец 2 вала 3 таким образом, чтобы ее дорожки качения 8 были расположены строго (точно) напротив выемок 27 управляющей втулки 9, а потом выход обоймы 7 фиксируется стопорным кольцом «К» в канавке конца 2 вала 3.
Далее в корпус 4 каждого шарнира 1 карданного вала набивается смазка.
После чего вся вышеописанная подсобранная конструкция, состоящая из двух подсборок, каждая из которых включает конец 2 вала 3, чехол 20, управляющую втулку 9, обойму 7, сепаратор 16, шарики 14, соединяется с корпусами 4, а именно подсборка каждого шарнира 1 заводится шариками 14 в дорожки качения 5 корпуса 4, а затем на торец корпуса 4 шарнира устанавливается ограничительная шайба 36, которая предварительно располагается в чехле 20 до завода в управляющую втулку 9 конца 2 вала 3, которая ограничивает перемещение шариков 14 в корпусе 4 (препятствует саморазбору шарнира). Далее установочный участок большего диаметра 23 чехла 20 каждого шарнира 1 надевается на посадочный участок 21 корпуса 4 таким образом, что в кольцевых канавках внутренней поверхности установочного участка большего диаметра 23 чехла 20 оказываются три опоясывающих установочных бурта 30 посадочного участка 21 корпуса 4, а потом на установочный участок большего диаметра 23 чехла 20 закрепляется хомут 37.
В частном случае, как показано на фиг.11, в корпус 4 каждого шарнира 1 карданного вала устанавливаются крепежные шпильки 31, предназначенные для соединения их с определенным узлом трансмиссии, а корпусы 4 шарниров 1 сзади закрываются синтетическими заглушками 32 - показано на фиг.1, 11, 12.
Работа конструкции карданного вала с шарнирами равных угловых скоростей трения качения 1 в эксплуатации заключается в следующем.
Крутящий момент от силовой передачи (не показана) передается на корпус 4 одного из шарниров 1, например «левого» шарнира 1, если смотреть на фиг.1, а далее через его дорожки качения 5 на шарики 14 и дорожки качения 8 обоймы 7, а затем через шлицевое соединение 6 этой обоймы 7 с концом 2 вала 3 на сам вал 3, и далее с шлицов шлицевого соединения 6 другого конца 2 вала 3 с обоймой 7 «правого» шарнира 1 на фиг.1 на саму обойму 7 этого шарнира, а затем через шарики 14 на корпус 4 этого «правого» шарнира 1, а с него на ведущий мост транспортного средства (не показан).
Шарниры в заявляемой конструкции карданного вала выполнены с возможностью относительного осевого перемещения корпуса 4 и конца 2 вала 3, а это делает возможным в процессе движения транспортного средства изменяться длине силовой передачи, что требуется, например, при наезде ведущего колеса на неровности дороги. При вертикальных же перемещениях ведущих колес в шарнирах карданного вала изменяются углы между их корпусами 4 и концами 2 вала, а это позволяет равномерно передавать крутящий момент под любым допустимым углом между ними (между корпусом 4 и концом 2 вала в каждом шарнире 1).
В каждом шарнире 1 карданного вала расстояние от торца 13 обоймы 7 до второго торца 12 управляющей втулки 9 определяет часть основной составляющей полного относительного перемещения корпуса 4 и конца 2 вала 3 шарнира. Возможный диапазон основной составляющей полного относительного перемещения корпуса 4 и конца 2 вала 3 в каждом шарнире 1 карданного вала расположен в диапазоне работы шарнира в режиме трения качения и охватывает фактический рабочий диапазон относительного перемещения конца 2 вала 3 и корпуса 1 шарнира. Дополнительную составляющую полного относительного перемещения корпуса 1 и конца 2 вала 3 в каждом шарнире 1 карданного вала определяет конструктивная длина дорожек качения 5 корпуса 4, в диапазоне работы шарнира в режиме трения качения-скольжения, т.е. когда конец 2 вала 3, шарики 14 и управляющая втулка 9 с сепаратором 16 перемещаются как одно целое относительно корпуса 4, при этом шарики 14 катятся и скользят по поверхности дорожек качения 5 корпуса 4, т.е. катятся с «пробуксовкой». Возможность этого относительного перемещения конца 2 вала 3 и корпуса 4 каждого шарнира 1 карданного вала в диапазоне работы шарнира в режиме трения качения-скольжения может закладываться в его конструкцию при разработке посредством заданной длины дорожек качения 5 корпуса 4 чисто из конструктивных и кинематических соображений, но, как правило, в конструкциях шарниров эта возможность не используется, так как практически нет в этом необходимости, потому что фактический рабочий диапазон шарнира (относительное перемещение конца 2 вала и корпуса 4 шарнира) вполне вписывается в диапазон работы шарнира в режиме трения качения.
Относительное перемещение конца 2 вала 3 и корпуса 1 каждого шарнира 1 карданного вала в диапазоне его работы в режиме трения качения заключается в следующем.
При перемещении конца 2 вала 3 из корпуса 4 каждого шарнира 1 карданного вала обойма 7 с дорожками качения 8 перемещается к управляющей втулке 9, например, на некоторое расстояние "L", т.е. происходит относительное перемещение вала 3 относительно корпуса 4 шарнира. Одновременно за счет того, что конец 2 вала 3 карданного вала перемещается относительно корпуса 4 - шарики 14 вращаются между поверхностями дорожек качения 8 обоймы 7 и поверхностями дорожек качения 5 корпуса 4 шарнира, в результате чего сепаратор 16 совместно с управляющей втулкой 9 совершают дополнительное перемещение относительно корпуса 4 и конца 2 вала 3 на расстояние L/2 (расстояние, равное половине расстояния L). Ограничивает перемещение конца 2 вала 3 вправо (например «левого» шарнира 1 карданного вала, если смотреть на фиг.1) относительно корпуса 4 этого шарнира, в диапазоне работы шарнира в режиме трения качения, момент, когда торец 13 обоймы 7 упрется во второй торец 12 управляющей втулки 9 (т.е. когда торец 13 обоймы 7 как бы догонит торец 12 управляющей втулки 9). В целом, это перемещение (ход) конца 2 вала 3 относительно корпуса 1 шарнира из среднего положения вправо (если смотреть на фиг.1) до ограничения равно двойному расстоянию от торца 13 обоймы 7 до второго торца 12 управляющей втулки 9 в среднем положении конца 2 вала 3 и корпуса 1 (т.е. перемещение равно 2L, см. на фиг.1).
Аналогичный процесс происходит при перемещении конца 2 вала 3 внутрь корпуса 4 каждого шарнира 1 карданного вала в диапазоне работы шарнира 1 в режиме трения качения, с разницей лишь в том, что перемещение конца 2 вала 3 относительно корпуса 4 ограничивается упором 11, который упирается в первый торец 10 управляющей втулки 9. В целом, это перемещение (ход) конца 2 вала 3 относительно корпуса 4 каждого шарнира 1 карданного вала из среднего положения влево (если смотреть на фиг.1) до ограничения равно двойному расстоянию от первого торца 10 управляющей втулки 9 до упора 11 конца 2 вала 3 в среднем положении конца 2 вала 3 и корпуса 1 (т.е. перемещение равно 2М или т.к. М=L, то перемещение равно 2L, см. на фиг.1).
Полное относительное перемещение конца 2 вала 3 и корпуса 4 в диапазоне работы каждого шарнира 1 карданного вала в режиме трения качения равно двойной сумме расстояния между торцом 13 обоймы 7 и вторым торцом 12 управляющей втулки 9 и расстояния между первым торцом 10 управляющей втулки 9 и упором 11 конца 2 вала 3 в среднем положении конца 2 вала 3 и полого корпуса 4, т.е. полное относительное перемещение конца 2 вала 3 и корпуса 1 шарнира равно 2L+2М или т.к. М=L, то равно 2L+2L=4L.
За счет выполнения управляющей втулки 9 каждого шарнира 1 карданного вала, зафиксированной от возможности поворота относительно конца 2 вала 3 выполненными в ней (во втулке 9) и на конце 2 вала 3 соответствующими взаимодействующими элементами 25 и 26, и за счет выполнения ее с выемками 27, предназначенными для возможности вхождения в них шариков 14 и расположенными соответственно (в строгом соответствии - точно) напротив дорожек качения 8 обоймы 7 с образованием между ними (выемками 27) в теле управляющей втулки 9 выступающих клювиков 28, на которых выполнены участки сферической поверхности 19, появилась возможность расположения этой сферической поверхности 19 управляющей втулки 9, контактирующей со сферическим участком 18 сепаратора 16, ближе по сравнению с прототипом к плоскости « », проходящей через центры шариков 14, а поскольку по условиям кинематики шарниров равных угловых скоростей расстояния от плоскости « », проходящей через центры шариков 14, до плоскостей, перпендикулярно расположенных к оси вращения сепаратора 16 и проходящих через вершины его сферических участков 17 и 18 (и естественно проходящих через центры этих сферических участков 17 и 18), одинаковы, то расстояние между этими плоскостями, проходящими через вершины сферических участков 17 и 18 сепаратора 14, уменьшается, что, в свою очередь, опять-таки по условиям кинематики шарниров равных угловых скоростей приводит к увеличению наибольшего рабочего угла шарнира. В каждом шарнире 1 карданного вала чем ближе друг к другу расположены перпендикулярные к оси вращения сепаратора 16 и проходящие через вершины его сферических участков 17 и 18 плоскости (т.е. когда сепаратор 16 более короткий), тем на больший угол может переместиться крайняя наружная точка на наружном диаметре сепаратора 16, со стороны расположения его сферического участка 18, к внутренней поверхности корпуса 1 шарнира относительно центра поворота сепаратора 16. Центр поворота сепаратора 16 в каждом шарнире 1 карданного вала расположен в плоскости « », проходящей через центры шариков 16. К тому же сближение сферических участков 17 и 18 сепаратора 16 каждого шарнира 1 карданного вала друг к другу означает уменьшение его длины, массы и увеличивает ход в шарнире (т.е. увеличивает относительное перемещение его корпуса 4 и конца 2 вала).
Или, если рассмотреть по другому, то за счет выполнения управляющей втулки 9 каждого шарнира 1 карданного вала с выемками 27, донные части 29 образующих поверхностей которых расположены между плоскостями « » и « » ее первого 10 и второго торцов 12, по сравнению с прототипом увеличилось расстояние «N» между максимально углубленными точками «G» донных частей 29 образующих поверхностей выемок 27 втулки 9 и плоскостью « », проходящей через центры шариков 14, а увеличение данного расстояния увеличивает максимальные рабочие углы шарнира при заходе шарика 14 в выемку 27 втулки 9.
Таким образом, в каждом шарнире 1 карданного вала уменьшение расстояния от плоскости « » проходящей через центры шариков 14 до крайней наружной точки на наружном диаметре сепаратора 14, со стороны расположения его сферического участка 18 (или по другому, увеличение расстояние между максимально углубленными точками «G» донных частей 29 образующих поверхностей выемок 27 втулки 9 и плоскостью « », проходящей через центры шариков 14) позволяет уменьшить радиус поворота (перемещения) этой точки к внутренней поверхности корпуса 4 шарнира, что однозначно ведет к увеличению угла ее перемещения к внутренней поверхности корпуса 4 и тем самым к увеличению наибольшего рабочего угла шарнира. При этом фиксация управляющей втулки 9 от возможности поворота относительно конца 2 вала 3 посредством выполненных в ней и на конце 2 вала 3 соответствующих взаимодействующих элементов 25 и 26 является обязательной конструктивной особенностью каждого шарнира 1 заявляемого карданного вала, так как дорожки качения 8 обоймы 7 и выемки 27 управляющей втулки каждого шарнира 1 должны соответственно (в строгом соответствии - точно) совпадать друг с другом.
В частном случае, показанном на чертежах, при применении в конструкции каждого шарнира 1 карданного вала большего числа шариков 14 по сравнению с прототипом, а именно восьми шариков 14, и как следствие, уменьшении диаметра этих шариков 14 появилась возможность повысить плавность работы этих шарниров,
Формула изобретения
1. Карданный вал с шарнирами равных угловых скоростей трения качения, содержащий кинематически связанные с концами вала шарниры равных угловых скоростей, каждый из которых включает в себя полый корпус, герметизированный сзади и имеющий дорожки качения на внутренней цилиндрической поверхности, расположенный внутри корпуса конец вала, на котором посредством шлицевого соединения установлена обойма с дорожками качения на наружной поверхности, управляющую втулку, установленную на валу за обоймой с возможностью скольжения по нему и с возможностью контакта первым из своих торцов с упором, расположенным на вале, а вторым торцом - с торцом обоймы, шарики, установленные в дорожках качения корпуса, обоймы и в окнах установленного между корпусом и концом вала сепаратора, имеющего на наружной поверхности сферический участок, контактирующий с внутренней цилиндрической поверхностью корпуса, и сферический участок на внутренней поверхности, контактирующий со сферической поверхностью, выполненной на управляющей втулке, причем шарниры герметизированы спереди гофрированными чехлами, каждый из которых установлен на посадочных участках корпуса шарнира и конце вала установочными участками большего и меньшего диаметров соответственно, отличающийся тем, что управляющая втулка каждого шарнира зафиксирована от возможности поворота относительно конца вала выполненными в ней и на конце вала взаимодействующими элементами и выполнена с выемками, предназначенными для возможности вхождения в них шариков и расположенными соответственно напротив дорожек качения обоймы с образованием между ними в теле управляющей втулки выступающих клювиков, на которых выполнены участки сферической поверхности, причем донные части образующих поверхностей выемок управляющей втулки расположены между плоскостями ее первого и второго торцов.
2. Карданный вал по п.1, отличающийся тем, что каждый шарнир выполнен с восемью шариками и с соответствующим количеством дорожек качения в корпусе, обойме и соответствующим количеством окон в сепараторе и выемок в управляющей втулке.
3. Карданный вал по п.1, отличающийся тем, что в каждом шарнире взаимодействующие элементы управляющей втулки и конца вала выполнены в виде двух пар лысок.
4. Карданный вал по пп.1, 3, отличающийся тем, что в каждом шарнире упор на конце вала выполнен в виде торцевых участков конца вала, образующих внутренние кромки взаимодействующих элементов в виде лысок.
5. Карданный вал по п.1, отличающийся тем, что в каждом шарнире шлицы шлицевого соединения обоймы и конца вала выполнены эвольвентными, причем шлицы вала выполнены эвольвентными спиральными.
6. Карданный вал по п.1, отличающийся тем, что в каждом шарнире взаимодействующие элементы управляющей втулки и конца вала выполнены в виде прямых шлицов, причем на конце вала взаимодействующие элементы выполнены в виде единых прямых шлицов и под шлицевое соединение с управляющей втулкой, и под шлицевое соединение с обоймой.
7. Карданный вал по пп.1, 6, отличающийся тем, что в каждом шарнире упор на конце вала выполнен в виде опоясывающего упорного бурта.
8. Карданный вал по п.1, отличающийся тем, что в поперечном сечении корпуса и обоймы каждого шарнира профили их дорожек качения выполнены в виде эллипса.
9. Карданный вал по п.1, отличающийся тем, что на посадочном участке корпуса каждого шарнира выполнен по меньшей мере один опоясывающий установочный бурт, предназначенный для расположения в одной из кольцевых канавок внутренней поверхности установочного участка большего диаметра чехла.
РИСУНКИ
ПРИВОДНОЙ ВАЛ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и может быть применена в быстроходных трансмиссионных валах силовой передачи с шарнирами равных угловых скоростей, подвижных в осевом направлении.
Технический результат от использования полезной модели заключается в упрощении конструкции приводного вала при обеспечении ограничения продольной подвижности вала, надежности, долговечности чехла и в целом шарнира приводного вала при высоких оборотах.
Быстроходный приводной вал 1 снабжен расположенными симметрично и кинематически связанными с ним шарнирами 2 равных угловых скоростей подвижного типа. Шарниры 2 защищены гофрированными чехлами 3. Каждый из чехлов 3 содержит гофрированный участок 4, состоящий из двух гофр 4а, 4в. Каждый из гофр 4а, 4в выполнен с определенным наружным диаметром. Большее количество гофр ведет к неоправданному увеличению толщины стенок чехла с целью создания статического напряженного состояния чехла.
Каждый из чехлов 3 соединен с корпусом 5 соответствующего шарнира 2 и валом 1 участками большего 3а и меньшего 3в диаметров соответственно посредством малоподвижных в осевом направлении элементов 6. Малоподвижность в осевом направлении элементов 6 обеспечивается тем, что они увеличены в размерах (имеют стенки большей толщины, чем гофры), установлены с натягом на корпусе 5 шарнира 2 и на валу 1 и закреплены дополнительными устройствами, например, хомутами 7.
Со стороны участка большего диаметра 3а чехла установлен усиливающий кожух 8, дополнительно прижимающий чехол 1 к корпусу 5 шарнира 2. Чехол 1 снабжен кольцевой вставкой 9, установленной в чехле с натягом, которая дополнительно прижимается к корпусу 5 шарнира 2 кожухом 8.
Гофрированный чехол 3 установлен на валу 1 и шарнире 2 в напряженном состоянии (т.е. имеется эффект пружинения). Данный эффект достигается за счет того, что в рабочем положении вала 1 расстояние между участком чехла 3а большего диаметра, расположенном на корпусе шарнира 2, и участком чехла 3в меньшего диаметра, расположенном на валу 1, больше указанного расстояния в статическом положении чехла 3, то есть чехол растянут вдоль своей оси.
Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и может быть применена в быстроходных трансмиссионных валах силовой передачи с шарнирами равных угловых скоростей, подвижных в осевом направлении.
Аналогом технического решения является быстроходный шарнир равной угловой скорости, содержащий гофрированный чехол, установленный участком большего диаметра на корпусе шарнира, а участком меньшего диаметра - на валу. Гофрированный чехол содержит два участка гофр, которые связаны между собой армированным участком для придания чехлу прочности с целью предотвращения излишнего его раздувания в средней части при больших оборотах шарнира. Гофр, соединенный с участком большего диаметра чехла, выполнен с наружным диаметром, превышающим наружный диаметр корпуса шарнира. Обе стенки каждого гофра чехла выполнены почти параллельно друг другу, а одна из стенок гофра наименьшего наружного диаметра выполнена с плавным переходом ее в участок меньшего диаметра чехла, которым он установлен на валу (см. заявку РСТ 93/06379, МПК 6 F16D 3/84, публикация 01.04.93 г.).
Недостатком такой конструкции является значительная деформация гофр при осевом перемещении вала, что в конечном итоге приводит к снижению надежности и долговечности чехла и в целом шарнира трансмиссионного вала.
Известен шарнир равной угловой скорости с гофрированным чехлом быстроходного трансмиссионного вала. Чехол содержит гофрированный участок, соединенный с установленными на корпусе шарнира и вала участками большего и меньшего диаметров. Участок меньшего диаметра чехла соединен с гофрированным участком посредством малоподвижного в радиальном направлении элемента. Участок большего диаметра чехла соединен с гофрированным участком посредством малоподвижного в радиальном направлении элемента. Гофрированный участок содержит два гофра, причем каждый из гофр выполнен с наружным диаметром, не превышающим 0,058 м, на каждой же из впадин чехла выполнен усилительный прилив, обращенный к валу (см. патент RU №2216661, МПК 7 F16C 11/06, 2003 г.).
Недостатком такой конструкции является значительная деформация гофр при осевом перемещении вала, что в конечном итоге приводит к снижению надежности и долговечности чехла и в целом шарнира трансмиссионного вала.
Известен шарнир равных угловых скоростей подвижного типа, содержащий защитный чехол с гофрированным участком, соединенным с установочными участками большего и меньшего диаметра, предназначенными для установки на корпус подвижного шарнира и вала соответственно (см. патент РФ №28747 U, МПК 7 F16С 11/06, 2003 г.).
Недостатками технического решения являются: работа чехла с перегибами и повышенным трением между гофрами при использование на шарнирах равных угловых скоростей подвижного типа, т.к. шарниры имеют возможность осевого перемещения его составляющих - корпуса и вала, в результате таких факторов, как большого угла наклона образующих одной из стенок каждого гофра; возможность повышенного шума при соприкосновении вала и стенки шарнира.
Известен привод управляемого колеса, содержащий вал, на шлицевых концах хвостовых частей которого неподвижно закреплены шарниры равных угловых скоростей, внутренние полости которых защищены грязезащитными устройствами, закрепленными посадочными частями посредством хомутов на посадочных участках хвостовых частей вала и на корпусах шарниров (см. патент РФ №65431 U, МПК 8 В60К 17/30, 2007 г.).
Недостатком известного устройства является то, что с целью исключения значительного перемещения вала и шарниров относительно друг друга используется два типа шарниров равных угловых скоростей подвижного и неподвижного типов, что создает неудобства при монтаже и не позволяет использовать полностью высокоскоростные возможности шарнира подвижного типа.
Известен приводной вал транспортного средства, содержащий кинематически связанные с концами вала два шарнира равных угловых скоростей подвижного типа с установленными на шарнирах гофрированными чехлами (см. патент РФ №2027923, МПК 6 F16D 3/26, 1995 г.).
Недостатком известного устройства является то, что приводной вал имеет сложную конструкцию, а для предотвращения осевого перемещения вала один из его концов фиксируют в одной из обойм шарниров, что также усложняет конструкцию.
Известен приводной вал транспортного средства, содержащий кинематически связанные с концами вала шарниры равных угловых скоростей подвижного типа и гофрированные чехлы, каждый из которых соединен с корпусом шарнира и валом участками большего и меньшего диаметров соответственно посредством малоподвижных в осевом направлении элементов, причем вал выполнен с ограничением его продольного перемещения (см. патент Германии №2927648, МПК 2 F16D 3/84, 1981 г.) Данное решение принято за прототип.
Недостатком данного решения является сложность конструкции, наличие дополнительных элементов (пружин), обеспечивающих ограничение продольного перемещения вала.
Задача, решаемая полезной моделью: упрощение конструкции приводного вала при обеспечении ограничения продольной подвижности вала, надежности, долговечности чехла и в целом шарнира приводного вала при высоких оборотах.
Поставленная задача решается за счет того, что в известном приводном вале транспортного средства, содержащем кинематически связанные с концами вала шарниры равных угловых скоростей подвижного типа и гофрированные чехлы, каждый из которых соединен с корпусом шарнира и валом участками большего и меньшего диаметров соответственно посредством малоподвижных в осевом направлении элементов, в соответствии с полезной моделью гофрированные чехлы имеют не более двух гофр и соединены с валом и шарниром таким образом, что расстояние между участком большего диаметра и участком меньшего диаметра чехла в рабочем положении приводного вала превышает указанное расстояние между участками чехла в статическом состоянии.
Малоподвижные в осевом направлении элементы чехла дополнительно закреплены хомутами.
Чехол снабжен кольцевой вставкой, ограничивающей осевое перемещение роликов шарнира.
Технический результат от использования полезной модели заключается в том, что выполнение каждого гофрированного чехла с двумя гофрами и установленным так, что расстояние между участком большего диаметра и участком меньшего диаметра соответствующего чехла в рабочем положении приводного вала превышает длину чехла в статическом состоянии, позволяет при обеспечении необходимой подвижности приводного вала предотвратить
критические продольные перемещения вала и стабилизировать его работу. Кроме того, такая конструкция вала в сборе с чехлом и шарниром проста и технологична в изготовлении и при сборке, поскольку количество деталей сведено к разумному минимуму, отсутствуют сложные детали, при этом обеспечивается ограниченная подвижность вала, долговечность чехла и шарнира.
Сравнение заявляемого технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета показывает, что совокупность существенных признаков этого решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".
Предложенное техническое решение промышленно применимо, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".
Фиг.1 - приводной вал с шарнирами и установленными на нем гофрированными чехлами, продольный разрез.
Фиг.2 - вид А фиг.1 в увеличенном масштабе.
Быстроходный приводной вал 1 снабжен расположенными симметрично и кинематически связанными с ним шарнирами 2 равных угловых скоростей подвижного типа. Шарниры 2 защищены гофрированными чехлами 3. Каждый из чехлов 3 содержит гофрированный участок 4, состоящий из двух гофр 4а, 4в. Каждый из гофр 4а, 4в выполнен с определенным наружным диаметром. Большее количество гофр ведет к неоправданному увеличению толщины стенок чехла с целью создания статического напряженного состояния чехла.
Каждый из чехлов 3 соединен с корпусом 5 соответствующего шарнира 2 и валом 1 участками большего 3а и меньшего 3в диаметров соответственно посредством малоподвижных в осевом направлении элементов 6. Малоподвижность в осевом направлении элементов 6 обеспечивается тем, что они увеличены в размерах (имеют стенки большей толщины, чем гофры), установлены с натягом на корпусе 5 шарнира 2 и на валу 1 и закреплены дополнительными устройствами, например, хомутами 7.
Со стороны участка большего диаметра 3а чехла установлен усиливающий кожух 8, дополнительно прижимающий чехол 1 к корпусу 5 шарнира 2. Чехол 1 снабжен кольцевой вставкой 9, установленной в чехле с натягом, которая дополнительно прижимается к корпусу 5 шарнира 2 кожухом 8.
Шарнир 2 содержит полый корпус 5, имеющий дорожки качения на внутренней цилиндрической поверхности. Внутри корпуса расположен вал 1 с неподвижно закрепленной на нем обоймой 10, на которой также выполнены дорожки качения. Расположенные в дорожках качения шарики 11 установлены в окнах сепаратора 12.
Кольцевая вставка 9, установленная в чехле 3, ограничивает осевое перемещение шариков 11 шарнира 2 и предотвращает их выпадание из корпуса 5 при осевом смещении вала 1.
Гофрированный чехол 3 установлен на валу 1 и шарнире 2 в напряженном состоянии (т.е. имеется эффект пружинения). Данный эффект достигается за счет того, что в рабочем положении вала 1 расстояние между участком чехла 3а большего диаметра, расположенном на корпусе шарнира 2, и участком чехла 3в меньшего диаметра, расположенном на валу 1, больше указанного расстояния в статическом положении чехла 3, то есть чехол растянут вдоль своей оси.
Сборка и установка вала осуществляется в следующей последовательности.
На каждый конец вала 1 устанавливают чехлы 3 и закрепляют участок 3в меньшего диаметра чехла 3 хомутом 7 в месте его рабочего положения. Затем производят сборку шарниров 2 с валом 1. За счет подвижности шарниров 2 на валу 1, шарниры перемещают вдоль вала к его центру и надевают на открытую часть шарнира 2 участок 3а чехла с установленным на нем кожухом 8, закрепляя их посредством хомута 7. При сборке расстояние между участками чехла большего 3а и меньшего 3в диаметров равно размеру чехла 3 в статическом положении. Далее собранный вал устанавливают на автомобиле. При установке вала шарниры 2 перемещают вдоль вала от центра к периферии, растягивая чехлы 3 до напряженного состояния и увеличивая расстояние между участками 3а и 3в чехла.
При работе и соответственно возможном осевом смещении вала 1 в любую сторону чехлы 3, находящиеся в напряженном состоянии (т.е. создающие эффект пружинения), оказывают сопротивление перемещению вала - возвращая его в исходное положение. Чехлы 3 удерживают вал в исходном положении усилием сжатия (для вала усилием растяжения).
Гофрированный чехол 3 обеспечивает надежную защиту шарнира 2 от вредно влияющих факторов (грязь, влага и т.д.) внешней среды во всем диапазоне эксплутационных характеристик быстроходного приводного вала 1.
Дополнительным преимуществом заявляемого решения является то, что повышается устойчивость чехла к радиальному разрыву. Установлено, что при вращении вала 1 с оборотами, близкими к номинальным, имеется тенденция к "раздуванию" чехла 3 от действия центробежных сил, т.е. гофры 4а и 4в стремятся раскрыться, что усугубляется наличием в их полостях смазки, увеличением температуры от трения гофр при работе шарнира, а также перемещением (сжатием, растяжением) гофр, в случае, если шарнир является подвижным в осевом направлении. Это может привести к потере устойчивости чехла 3 в целом и его разрыву.
Выполнение заявляемой конструкции приводного вала с установкой чехлов 3 в напряженном состоянии, с определенным количеством гофр (один или два гофра), а также определенное конструктивное выполнение малоподвижных в радиальном направлении элементов 6 и наличие кожуха 8 предотвращает как осевое смещение вала до возможного контакта с шарниром, так и "раздувание" чехла при вращении вала 3 с оборотами, близкими к номинальным, и обеспечивает надежность, долговечность чехла и в целом шарнира трансмиссионного вала, а также упрощает конструкцию приводного вала по сравнению с конструкцией приводного вала прототипа.
Приводной вал и его элементы могут быть изготовлены с использованием существующего технологического оборудования.
Формула полезной модели
1. Приводной вал транспортного средства, содержащий кинематически связанные с концами вала шарниры равных угловых скоростей подвижного типа и гофрированные чехлы, каждый из которых соединен с корпусом шарнира и валом участками большего и меньшего диаметров соответственно посредством малоподвижных в осевом направлении элементов, отличающийся тем, что гофрированные чехлы имеют не более двух гофр и соединены с валом и шарниром так, что расстояние между участком большего диаметра и участком меньшего диаметра чехла в рабочем положении приводного вала превышает указанное расстояние между участками чехла в статическом состоянии.
2. Приводной вал по п.1, отличающийся тем, что малоподвижные в осевом направлении элементы дополнительно закреплены хомутами.
3. Приводной вал по п.1, отличающийся тем, что чехол снабжен кольцевой вставкой, ограничивающей осевое перемещение роликов шарнира.
2. Разработка структурной и кинематической схем пресса
2.1 Исходные данные для проектирования
Таблица 1. Технические характеристики пресса КВ2132
Наименование параметра |
Значение |
|
Номинальное усилие пресса, кН |
1600 |
|
Ход ползуна (регулируемый), мм: - максимальный - минимальный |
160 25 |
|
Число ходов ползуна в минуту, 1/мин: |
71 |
|
Регулировка длины шатуна, мм |
120 |
|
Расстояние между столом и ползуном в его нижнем положении при наибольшем ходе, мм |
480 |
|
Расстояние от оси ползуна до станины, мм: |
360 |
|
Размеры отверстия в столе, мм: - слева направо - спереди вниз |
480 320 |
|
Толщина подштамповой плиты, мм: |
120 |
|
Размеры стола пресса, мм: - слева направо - спереди вниз |
1000 670 |
|
Размеры между стойками в свету, мм: |
480 |
|
Габариты пресса, мм: - длина - ширина - высота |
2340 2100 3700 |
|
Вес пресса, кг: |
14000 |
|
Электродвигатель: - количество электродвигателей - мощность, кВт - число оборотов, об/мин |
4 4 1200 |
2.2 Структурная схема пресса
Структурная схема кривошипного пресса КВ2132 показана на рис. 1.
Рабочей частью (инструментом) пресса является штамп, неподвижную часть которого крепят к столу, подвижную -- к ползуну пресса. Ползун перемещается кривошипно-шатунным механизмом. За один оборот кривошипа шатун совершает полный ход, во время которого при движении ползуна вперёд происходит штамповка.
Усилие пресса создаётся за счёт крутящего момента, передаваемого кривошипному валу электроприводом. Привод состоит из электродвигателя, маховика, муфты включения, тормоза и понижающей зубчатой передачи, от которой вращение передаётся кривошипному валу. Электродвигатель вращает маховик, за счёт силы инерции которого на кривошипном валу возникает крутящий момент. Пресс может работать в режиме одиночных ходов, т. е. с выключением муфты после каждого полного хода, или в автоматическом режиме, когда муфта включена постоянно.
Рис. 1. Структурная схема пресса КВ2132
2.3 Кинематическая схема пресса
зубчатая передача пресс кривошипный
Кинематическая схема пресса показана на рис. 2.
Рис. 2 Кинематическая схема пресса
3. Определение общего передаточного числа и разбивка его по ступеням передач
Общее передаточное число привода
, (1)
где - частота вращения вала электродвигателя ( );
- число ходов ползуна ( ).
;
.
Передаточное число зубчатой передачи
принимаем: ([1],с.21).
Передаточное число клиноременной передачи: ;
.
Принимаем из стандартного ряда ([1],с.21).
Выбранные передаточные числа зубчатой передачи обеспечивают оптимальное соотношение массы и инерционности зубчатого привода в целом.
4. Выбор типа кривошипного вала
Существует ряд различных модификаций конструктивного выполнения коленчатых валов. Обычно применяют кривошип постоянной длины, но всё чаще в некоторых прессах небольших усилий стали применять регулируемый ход. Невозможность регулирования длины хода особенно неблагоприятно сказывается на производительности прессов, предназначенных для вытяжки деталей различной глубины. При любой, даже незначительной глубине вытяжки ползун должен совершать полный ход. Коленчатые валы выполняют в обычном исполнении с шатунной шейкой, заключенной между щёк колена, и как эксцентриковые валы, когда шатунная шейка представляет утолщение. В данном прессе используется коленчатый вал эксцентрикового типа с односторонним зубчатым приводом. Расчетная схема данного коленчатого вала представлена на рис. 4.
Рис. 3. Одноколенчатый вал с маховиком с односторонним зубчатым приводом
5. Расчет кривошипного вала
Найдем :
см.
Полученный размер округляют до стандартного: см.
Остальные параметры вала определяем по ([1],с.39,табл.4.1) и округляем до стандартного.
Материал вала принимаем сталь 40ХН: ([1],с.28,табл.3.3).
Диаметр шатунной шейки см.
Длина шатунной шейки см.
Длина опорной шейки см.
Радиус кривошипа см.
Радиус галтели см.
Диаметр проточки эксцентрика см.
Длина проточки эксцентрика: см.
6. Определение приведенного относительного плеча.
В идеальной машине все усилия, передаваемые через рычаги, действуют по их геометрической оси. Величина mкр называется приведенным относительным плечом идеальной машины. Использование этого выражения существенно упрощает вычисление момента на коленчатом валу пресса:
??кр = ??ки+mкf , где
??к и - приведенное относительное плечо идеальной машины,
??к f - приведенное относительное плечо трения.
где коэффициент длины шатуна ([1],с.56);
коэффициент трения=0.06.
R=6,46см
Определяем :
=см;
Определяем для углов от до с интервалом в
;
см;
см;
см;
см;
см;
см;
см;
см;
см;
Определяем :
см;
см;
см;
см;
см;
см;
см;
см;
см;
см;
7. Расчет на прочность кривошипного вала и зубчатой передачи
Для расчета крутящего момента на главном валу используют выражение:
.
Усилие, приложенное к ползуну, допускаемое прочностью оси определяется по формуле:
Сечение В-В
коэффициент запаса прочности, ;
коэффициент эквивалентной нагрузки ;
([1],с.59,табл.4.5) - зависит от материала.
коэффициент, зависящий от отношения радиуса галтели и посадочного диаметра
, по ([1],с.61,рис.4.7).
Результаты вычислений усилий на ползуне, допускаемых прочностью оси, а также крутящий момент на валу заносим в таблицу 3.
Табл.3
Параметр |
Обозначение, размерность |
Положение кривошипа, град |
||||||||||
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
|||
Приведенный относительный момент |
см |
0 |
1,323 |
2,583 |
3,733 |
4,726 |
5,521 |
6,098 |
6,446 |
6,562 |
6,46 |
|
Приведенное относительное плечо трения |
см |
1,35 |
||||||||||
mkp |
см |
1,35 |
2,673 |
3,933 |
5,083 |
6,076 |
6,871 |
7,448 |
7,796 |
7,912 |
7,81 |
|
Усилие, допускаемое прочностью коленвала |
МН |
86,704 |
44,008 |
26,621 |
19,328 |
15,598 |
13,492 |
12,288 |
11,981 |
11,728 |
11,634 |
|
Крутящий момент на валу |
МН*м |
112,72 |
376,25 |
412,49 |
421,67 |
425,20 |
426,87 |
427,75 |
427,86 |
428,07 |
428,14 |
|
Усилие, допускаемое прочностью зубчатой передачи |
МН |
60284,83 |
30446,88 |
20692,73 |
16011,12 |
13394,42 |
11844,64 |
10927,03 |
10439,27 |
10286,21 |
10420,51 |
8. Определение угла, усилия и момента заклинивания прочностью деталей.
При эксплуатации кривошипных прессов приходится сталкиваться с явлением заклинивания кривошипно-шатунного механизма. Это происходит в случае перегрузки при недостаточном запасе энергии маховика или при перегрузке и нарушении связи коленчатого вала с приводом (срабатывание предохранителя или проскальзывание фрикционной муфты). При этом на ползун действует определенная сила сопротивления, появившаяся в результате упругой деформации станины и других деталей пресса, препятствующая перемещению ползуна, в результате чего происходит заклинивание кривошипно-шатунного механизма. Упругие силы, возникающие в деталях кривошипно-шатунного механизма, стремятся повернуть шатун и кривошип так, чтобы снять возникшие деформации, но повороту препятствуют моменты трения в шарнирах, и для снятия упругих сил необходимо приложить дополнительный момент на приводе. Граничный угол, фиксирующий положение равновесия (??к и = ??к ? ), называют «углом заклинивания бз».
Угол заклинивания определяется по формуле:
Приведенное относительное плечо идеальной машины:
Приведенное относительное плечо момента:
Усилие заклинивания определяем по аналогии с усилием на ползуне, допускаемым прочностью оси:
МН
Момент заклинивания:
9. Определение параметров зубчатой передачи
Согласно рекомендациям (табл. 3.4. [1]):
Угол наклона зубьев:
Угол зацепления аw=20о
Нормальный модуль: ;
см.
Принимаем: см.
Материал:
Шестерня - Сталь 45У - улучшенная.
Колесо - Сталь 45Л.
Принимаем число зубьев шестерни:
Ширина зуба:
; см.
Принимаем: см.
Число зубьев:
Шестерня: ;
Колесо: ;
.
Принимаем: .
Окружной модуль: ;
см.
Коэффициенты смещения:
;
;
.
Межосевое расстояние:
;
см.
Принимаем: см;
Начальные диаметры:
; см;
; см.
Диаметры вершин зубьев:
;
;
; (рис. 3.4 [1]);
см;
см;
см;
см.
Значения принимаемых величин заносим в таблицу 2.
Таблица 2. Значения принимаемых величин и полученных расчетов
Параметр |
Шестерня |
Колесо |
|
Диаметр начальной окружности, мм |
27,78 |
222,22 |
|
Диаметр окружности вершин зубьев, мм |
32,49 |
224,51 |
|
Межосевое расстояние, мм |
125 |
125 |
|
Модуль зубчатой пары, мм |
1,75 |
1,75 |
|
Число зубьев |
15 |
120 |
|
Коэффициент смещения |
0,45 |
-0,45 |
|
Передаточное число |
8 |
8 |
|
Коэффициент формы зуба |
0,105 |
-0,105 |
|
Рабочая ширина венца, мм |
21 |
21 |
|
Число оборотов в минуту |
71 |
71 |
|
Окружная скорость в зацеплении, м/с |
7,41 |
7,41 |
|
Число потоков равномерного крутящего момента в ступени |
30 |
30 |
|
Коэффициент, зависящий от материала зубчатой пары |
214 |
214 |
|
Коэффициент СК при BW |
0,96 |
0,96 |
|
Предел выносливости материала зубьев при изгибе шестерни и колеса, Мпа |
330 |
330 |
|
Контактное напряжение на рабочих поверхностях зубьев: - (допускаемое), МПа - (максимальное), МПа |
840 1760 |
840 1760 |
|
Запас прочности зубьев по расчету шестерни и колеса |
2 |
2 |
|
Угол зацепления в торцевом сечении |
20 |
20 |
|
Угол наклона зубьев колес |
10 |
10 |
10. Усилие по ползуну, допускаемое прочностью тихоходной передачи
,
-приведенное плечо силы.
Проверка 1:
Определение крутящего момента исходя из допускаемой пластической деформации зубьев.
;
где - допускаемое нормальное контактное напряжение с учётом некоторой пластической деформации зубьев (МПа (табл. 3.3. [1]));
- коэффициент, учитывающий модуль упругости материала зубчатого колеса и шестерни (сталь по стали );
- коэффициент учитывающий угол зацепления и угол наклона зубьев (для косозубых колёс);
- число зубьев колеса ();
- нормальный модуль (см);
- ширина зуба=21 см;
- коэффициент нагрузки;
- коэффициент перегрузки, т. к. КПМ должны снабжать предохранительными устройствами, рассчитанными на 30% перегрузку, то ;
- коэффициент концентрации нагрузки, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине колеса, возникающую вследствие упругой деформации опор, валов и шестерен, а также неточности изготовления (при твердости для открытых передач ).
- коэффициент динамичности нагрузки в зацеплении ( при м/c для косозубых колёс).
- передаточное число.
Проверка 2: Определение допустимого крутящего момента передаваемого колесом, исходя из усталостной прочности зубьев колеса на изгиб.
,
где коэффициент формы зуба колеса,
предел выносливости материала колеса при изгибе, , ([1],с.28,табл.3.3);
; ([],c.173, табл. 24а).
коэффициент, учитывающий степень перекрытия;
коэффициент нагрузки при изгибе, ,
где коэффициент перегрузки при изгибе;
коэффициент концентрации нагрузки;
коэффициент эквивалентной нагрузки при изгибе;
коэффициент динамичности нагрузки в зацеплении.
;
коэффициент, учитывающий нагружение передачи моментом, обратным по знаку рабочему моменту, передаваемого муфтой, .
,
где коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений и масштабный фактор.
([1],с.34,табл.3.6);
([1],с.28,табл.3.3);
;
коэффициент запаса прочности относительно предела выносливости при изгибе, ([1],с.35,табл.3.7).
.
Для определения допускаемого усилия в формулу подставляется наименьшее значение , полученное из расчетов в результате проверок.
Принимаем: 81384,52.
Усилие определяется по формуле:
,
где крутящий момент, допускаемый прочностью зубьев зубчатого колеса;
приведенное плечо момента;
для одностороннего привода.
Все значения переводим в метры.
.
11. Построение графика допускаемых усилий на ползуне прочностью оси и зубчатой передачи
Для построения графика усилий по ползуну, допускаемых прочностью деталей пресса, по оси абсцисс наносят углы поворота кривошипа через 10 градусов. По данным пункта 10 и таблицы 7.1, строим график усилий по ползуну, допускаемых прочностью вала , график усилий по ползуну, допускаемых прочностью зубчатой передачи . Затем через точку, соответствующую номинальному усилию пресса, проводят горизонталь до пересечения с ближайшей кривой. При этом заштрихованный контур и будет графиком усилий по ползуну, допускаемых прочностью деталей пресса.
Рис.4. График усилий на ползуне, допускаемых прочностью деталей пресса.
12. Подбор типового графика рабочих нагрузок
Типовой график рабочей нагрузки для пресса выбираем по наиболее тяжелой операции, выполняемой на этом прессе. В данном случае этот график для операции горячей штамповки.
Рис.5. Типовой график рабочей нагрузки для пресса.
13. Наложение графика рабочих нагрузок на график допускаемых усилий на ползуне
1. отсюда ;
2. отсюда ;
3. отсюда ;
4. отсюда ;
5. отсюда ;
1. отсюда ;
2. отсюда ;
3. отсюда ;
4. отсюда ;
где Н - величина хода ползуна.
где
1. ; 3. ;
2. ; 4. .
1. отсюда ;
2. отсюда ;
3. отсюда ;
4. отсюда .
Рис.6. График усилий на ползуне, допускаемых прочностью деталей пресса.
График усилий по ползуну, допускаемых прочностью деталей пресса, находится ниже графика наиболее тяжелой технологической операции, производимой на расчетном прессе. Следовательно, расчеты проведены правильно.
Крутящий момент для характерных точек графика рабочих нагрузок определяется по формуле:
;
где - приведенное плечо крутящего момента для i- ой характерной точки графика:
,
где - угол поворота кривошипа по графику рабочих нагрузок.
R- радиус кривошипа.
см;
см;
см;
см;
; ;
; .
14. Кинематические параметры
Путь ползуна в зависимости от положения кривошипа:
;
см; ;
Таблица 3. Путь ползуна в зависимости от положения кривошипа
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
||
S, мм |
0,629 |
2,504 |
5,558 |
9,633 |
14,559 |
20,163 |
26,205 |
32,45 |
38,724 |
44,804 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
170 |
180 |
||
S, мм |
50,487 |
55,663 |
60,312 |
64,02 |
67,044 |
69,244 |
70,564 |
71 |
Скорость движения ползуна в зависимости от положения кривошипа:
;
; ;
Таблица 4. Скорость движения ползуна в зависимости от положения кривошипа
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
||
,мм/c |
37,022 |
38,472 |
39,796 |
40,94 |
41,85 |
42,521 |
42,92 |
43,05 |
42,93 |
42,586 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
170 |
180 |
||
,мм/c |
42,048 |
41,348 |
40,674 |
39,614 |
38,634 |
37,616 |
36,564 |
35,5 |
Ускорение ползуна в зависимости от положения кривошипа:
;
Таблица 5. Ускорение ползуна в зависимости от положения кривошипа
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
||
, |
-2261,8 |
-2123,7 |
-1873,4 |
-1562,4 |
-1198,7 |
-803,4 |
-399,4 |
-9,41 |
352,7 |
672,5 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
170 |
180 |
||
, |
940,4 |
1156,2 |
1321,4 |
1439,7 |
1520,7 |
1571,8 |
1598,6 |
1606,9 |
Список литературы
1. Таловеров В.Н., Ганенков А.В. Расчет и конструирование зубчатых передач и главных валов кривошипных кузнечно-прессовых машин. Уч. пособие. - Ульяновск: УлГТУ, 1998, 72 c.
2. Таловеров В. Н., Берлет Ю. Н., Пахалин О. Е. Расчет главного привода кривошипных машин. - Ульяновск: УлПИ, 1992, 52 c.
3. Кузнечно-штамповочное оборудование: учебник для машиностроительных вузов / А.Н. Банкетов, Ю.А. Бочаров, Н.С. Добринский и др.: Под ред. А.Н. Банкетов, Е. Н. Ланского. - 2-e изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982. - 576 с., ил.
4. Таловеров В.Н., Марченко В.Е. Единые требования к выполнению курсовых и дипломных проектов. - Ульяновск: УлГТУ, 1996, 44 с.
5. Ланской Е.Н., Банкетов А.Н. Элементы расчета деталей и узлов кривошипных прессов - М.: Машиностроение, 1966, - 380 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Краткое описание пресса кривошипного закрытого действия, его основные параметры и размеры. Кинематический расчет устройства. Построение графика скоростей ползуна. Силовой расчёт и условия прочности. Допустимые усилия на ползуне. Энергетика пресса.
курсовая работа [398,6 K], добавлен 17.12.2010Механизм действия кривошипного пресса и области его применения. Структурный анализ механизма, кинематическое и динамическое исследование. Силовой расчет, выбор положения, построение плана ускорений. Синтез кулачкового механизма и планетарного редуктора.
курсовая работа [670,7 K], добавлен 05.11.2011Выбор электродвигателя и его обоснование. Определение частоты вращения приводного вала, общего передаточного числа и разбивка его по ступеням, мощности, частоты вращения и крутящего момента для каждого вала. Расчет червячных передач, подбор смазки.
курсовая работа [286,5 K], добавлен 22.09.2013Требуемая мощность электродвигателя. Определение общего передаточного числа привода и разбивка его между отдельными ступенями. Выбор материалов зубчатых колес передачи и определение допускаемых напряжений. Ориентировочный расчет валов, выбор подшипников.
курсовая работа [343,6 K], добавлен 25.12.2014Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет. Определение коэффициента полезного действия привода передачи. Разбивка передаточного числа привода по ступеням. Частота вращения приводного вала. Выбор твердости, термообработки и материала колес.
задача [100,5 K], добавлен 11.12.2010Определение потребной мощности и выбор электродвигателя. Расчет подшипников и шпоночного соединения. Выбор редуктора и подбор муфт. Определение передаточного отношения привода и его разбивка по ступеням передач. Расчет вала на статическую прочность.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 13.09.2009Проектирование привода пластинчатого конвейера, составление его кинематической и принципиальной схемы, выбор подходящего электродвигателя. Определение общего передаточного числа и разбивка его по ступеням. Расчет ступеней редуктора и цепной передачи.
курсовая работа [779,5 K], добавлен 26.07.2009Анализ энергетического и кинематического расчета привода. Обоснование выбора электродвигателя. Определение общего передаточного числа и разбивка его по ступеням. Расчет мощности на валах, частоты их вращения, быстроходного вала червяка, подбор муфты.
курсовая работа [284,1 K], добавлен 12.04.2010Описание кривошипного пресса, его технические характеристики, устройство и составные части. Вычисление параметров кривошипных машин: расчёт мощности электродвигателя и кинематических параметров, определение крутящего момента, расчёт зубчатых передач.
курсовая работа [418,7 K], добавлен 16.07.2012Схемы блокировки на кузнечнопрессовом оборудовании. Проектирование структурной схемы фотобарьера для оператора пресса. Составление программы для PIC-контроллера, разработка конструкции, способа крепления. Расчет расстояния установки от рабочей зоны.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 28.12.2011Проект участка кузнечно-прессового цеха для изготовления детали "втулка". Обоснование выбора кривошипного горячештамповочного пресса. Расчет усилий штамповки, численности работников цеха. Расчет и подбор технологического оборудования; схема рабочих мест.
лабораторная работа [256,2 K], добавлен 22.12.2015Подбор электродвигателя и его обоснование. Разбивка общего передаточного числа привода ленточного конвейера. Расчет цилиндрической зубчатой и поликлиноременной передачи. Определение консольных сил, размеров ступеней валов, реакций в опорах подшипника.
курсовая работа [269,4 K], добавлен 23.10.2014Определение передаточного числа привода и разбивка его по ступеням. Расчет зубчатых колес. Геометрические параметры быстроходного вала. Конструктивные размеры шестерни и колеса. Подбор подшипников и шпонок для валов. Выбор смазки и сборка редуктора.
курсовая работа [608,3 K], добавлен 03.02.2016Выбор электродвигателя и расчёт привода червячной передачи. Определение общего передаточного числа привода и разбивка его по отдельным передачам. Выбор материалов червяка и червячного колеса. Порядок расчета цепной передачи, проектный расчет валов.
курсовая работа [246,2 K], добавлен 04.12.2010Выбор материала зубчатой передачи и определение допускаемых напряжений. Определение нагрузок на валах. Расчетная схема быстроходного вала редуктора. Определение реакций в опорах. Расчет изгибающих моментов. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов.
курсовая работа [261,2 K], добавлен 13.07.2012Кинематические расчеты, выбор электродвигателя, расчет передаточного отношения и разбивка его по ступеням. Назначение материалов и термообработки, расчет допускаемых контактных напряжений зубчатых колес, допускаемых напряжений изгиба, размеров редуктора.
курсовая работа [64,6 K], добавлен 29.07.2010Схема привода и прямозубого горизонтального редуктора. Определение передаточного числа зубчатой передачи и частоты вращения ведущего вала. Расчет ширины зубчатых венцов и диаметров колес. Окружная скорость в зацеплении и степень точности передачи.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.10.2011Определение радиуса кривошипа, длины шатуна и номинальной силы пресса. Расчет частоты ходов ползуна пресса и предварительный выбор электродвигателя. Проектирование кинематической схемы пресса. Определение момента инерции маховика, его размеров и массы.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 17.11.2011Кинематическая схема машинного агрегата. Выбор основных материалов зубчатых передач и определение допускаемых напряжений. Расчет закрытой цилиндрической передачи и проектирование клиноременной передачи открытого типа. Конструктивная компоновка привода.
курсовая работа [471,8 K], добавлен 26.12.2014Выбор материала и определение допускаемых напряжений для зубчатых передач. Силы в зацеплении зубчатых колес. Расчет промежуточной цилиндрической зубчатой передачи. Расчет валов, выбор подшипников качения. Проверочный расчет подшипников тихоходного вала.
курсовая работа [92,8 K], добавлен 01.09.2010