Разработка технологического маршрута, термической обработки стальных заготовок и деталей машин (стр. 1 из 3)
Министерство образования РФ
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
(СибАДИ)
Кафедра «КМиСТ»
Курсовая работа
По дисциплине материаловедение:
«Разработка технологического маршрута, термической обработки стальных заготовок и деталей машин»
Выполнил: студент гр.11 ОПУТ
Трофимов Б. С.
Принял: Матюхин В.И.
Омск 2007г.
Содержание
Введение
1. Назначение, область применения и краткое описание изделия
2. Кинематический расчёт механизма
2.1 Выбор электродвигателя
3. Выбор материала и вида термообработки. Расчет допускаемых напряжений
3.1 Конструирование цилиндрической передачи редуктора
4. Разработка вала привода
4.1 Расчет вала привода
4.2 Расчет вала на усталостную прочность
5. Построение эпюры
Заключение
Список литературы
Введение
Курсовой проект по механике является первой расчётно-графической работой, при выполнении которой студенты применяют на практике знания, полученные на общетехнических дисциплинах: черчении, ТКМ, стандартизации и технических измерениях.
Целью курсового проектирования является закрепление и расширение теоретических знаний, развитие расчётно-графических навыков студентов, ознакомление с устройством механизмов, их узлов и деталей, привитие студентам навыков самостоятельного решения простых инженерно-технических задач.
Курсовой проект по механике представляет собой совокупность конструкторских документов и состоит из трёх этапов: эскизного, технического и рабочего проектов. Эскизный проект включает кинематическую схему машины и компоновку редуктора, технический проект представлен общим видом редуктора, а рабочий проект – пояснительной запиской, спецификацией и чертежами деталей.
Кинематическая схема машины вычерчивается на формате А2. Над штампом выполняют спецификацию основных узлов и деталей машин, изображённых на кинематической схеме. Таким образом, первый лист графической части курсового проекта даёт представление о строении машины. Выше спецификации приводят краткую техническую характеристику машины.
1. Назначение, область применения и краткое описание изделия
Шнековый транспортёр – это транспортная машина предназначенная для перемещения сыпучих, кусковых и полужидких вязких тел. Он может работать в горизонтальном, вертикальном или наклонном положении. Может перемещать транспортный уголь, металлическую стружку, отходы линейного производства, мясо, сырую резину, горячую пластмассу, тесто и т.д.
2. Кинематический расчёт механизма
Кинематический расчёт механизма предназначен для определения основных его кинематических параметров: угловой скорости вращения всех валов или частоты их вращения, передаточных отношений всех передач, шага тягового вала, чисел зубьев зубчатых колёс, звёздочек передач, уточнения скорости рабочего органа.
2.1 Выбор электродвигателя
1) Определяем полезную мощность рабочего органа:
,(1)где
кВт,2) Определяем мощность электродвигателя
,(2) 
кВт3) Выбрать электродвигатель единой серии, у которого мощность
. Тип электродвигателя 160 S6, частота вращения nэ-975 об/мин.4) Составить уравнение кинематического баланса машины
,(3)и определяем передаточное число
,(4) 
где
, 
5) Определить передаваемую валами мощность
об./мин. 
с-1 
=975∙1,36=711,75 об/мин 
с-1 
=975∙1/4·0,73=177,9 об/мин 
с-16) Определить крутящие моменты на каждом валу:
Н·м 
3. Выбор материала и вида термообработки. Расчет допускаемых
напряжений
Основным материалом для изготовления зубчатой пары являются термически обработанные стали.
Мы выбираем для работы сталь 40Х
Допускаемое контактные напряжения при расчетах на выносливость определяются отдельно для зубьев шестерни [σнр]1,для колеса [σнр]2 по выражению:
, (5)где σнlim-предел контактной выносливости, соответствующий эквивалентному числу перемен напряжений, МПа;
Sн - коэффициент безопасности;
ZR- коэффициент, учитывающий шероховатость рабочих поверхностей зубьев (ZR=1 при Ra=1,25,……0,63; ZR=0,93 при Ra=2,5,……1,25; ZR=0,9 при Ra=40,……10 мкм);
ZV- коэффициент, учитывающий влияние окружной скорости (ZV=1).
[σнр]1=963,3/1,1·0,93·1=814,5
[σнр]2=1152,4/1,1·0,93=974,3
σнlim= σн limb·KHL,
σнlim1=(2·250+70)·1,69=963,3
σнlim2=(2·300+70)·1,72=1152,4
σн limb- предел контактной выносливости, соответствующий эквивалентному числу перемен напряжений, МПа;
KHL, - коэффициент долговечности
,(6)где NHO =30·HB2,4-базовое число циклов изменения напряжений;
NHE-эквивалентное число циклов изменений напряжений.
,(7)где Тi-величина i-го момента гистограммы;
Т-величина расчетного момента;
ni-частота вращения вала, по которому ведется расчет передачи, об/мин; ti-продолжительность действия нагрузки Ti,ч.
NHE=60·80·7971,6·2,197·0,004=336261,22
NHO1 =30·(280)2,4=22402708,6
NHO2 =30·(300)2,4=26437005,78
Общее время работы привода:
t=(срок службы, лет)·ксут·кгод·365 дней 24 час,
t=5·0,26·0,7·365·24=7971,6
Проверочный расчет зубчатых передач на изгиб выполняется отдельно для зубьев шестерни и колеса по допускаемым напряжениям изгиба [σFP]1 и [σFP]2,которые определяются по формуле (8).
,(8)где - σFlim-предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий эквивалентному числу циклов перемен напряжений, МПа;
SF-коэффициент безопасности;
YS-коэффициент, учитывающий чувствительность материала к концентрации напряжений;
YR-коэффициент, учитывающий шероховатость поверхностей.( YS=1, YR=1)
[σFP]1=636,6/1,75·1·1=554
[σFP]2=454,5/1,75=322,1
σFlim=σFlimb·KFL
σFlim=1,8·350·1,01=636,6
σFlim=1,8·250·1,01=454,5
σFlimb-предел выносливости зубьев при изгибе, соотвествующий базовому числу циклов перемен напряжений, МПа;
КFL-коэффициент долговечности.
(9)
NFO=4·106-базовое число циклов перемен напряжений; NFЕ-эквивалентное число циклов переменных напряжений;mF=6
(10) 
3.1 Конструирование цилиндрической передачи редуктора
1.Определить вспомогательный коэффициент ψba по вспомогательному параметру ψbd,отражающему зависимость рабочей ширины зацепления относительно диаметра шестерни:
(11)тогда
(12) 
2.Определяем вспомогательный коэффициент ка в зависимости от вида передачи:ка=49
3.Определяем коэффициент распределения нагрузки между зубьями кα=1