Проект вертикально-фрезерного станка 6Р12П (стр. 6 из 6)
Радиальная сила на колесе
Проверка зубьев колеса по напряжениям изгиба
(42)где YF1 = 3,83, YF2 = 3,62
VF = 0,81
Напряжения изгиба в зубьях шестерни
(43)Проверка зубьев колёс по контактным напряжениям
(44)
Ориентировочное определение диаметров валов
Диаметры валов коробки подач принимаются одинаковыми:
(45)Выбор материала колёс
Марки сталей одинаковы для колёс и шестерён. Выбираем Сталь 40Х ГОСТ 4543-71. Термическая обработка – улучшение на зубчатом венце и цементация на ступице. Твёрдость после улучшения HRC 48…56.
Твёрдость сердцевины НВ 219…269, σт = 800 МПа.
Допускаемые контактные напряжения и напряжения изгиба:
[σН] = 1064 МПа
[σТ] = 750 МПа
Расчёт передачи ходовой винт-гайка
Расчёт на износостойкость (ведут по среднему давлению)
(46)где Р – наибольшая тяговая сила, Р = 6000 Н
dcp – средний диаметр резьбы, dcp = 25 мм.
t, K – шаг винтовой линии и число заходов, t = 6 мм, K = 1
L = λ* dcp – длина гайки, λ = 1,5 – 4.
Допустимо р=12 МПа
Крутящий момент, передаваемый ходовым винтом.
Ход винта Н = t = 6 мм.
(47)Площадь поперечного сечения стержня винта при d1 = d – t = 25 – 6 = 19 мм.
(48)Момент сопротивления
(49)Расчёт на прочность
Приведённое напряжение
(50)
Расчёт на жесткость
Поскольку Е=1,8*1010 Н/м2, максимальная продольная деформация винта:
что допустимо
Программное обеспечение «Ansys» для автоматизированного проектирования деталей станков
Широкое распространение современной вычислительной техники за последние 10-15 лет существенно изменило процесс инженерной деятельности. Появление на рынке программного обеспечения современных комплексов CAD и CAE позволяет ускорять процессы проектирования и исследования различных конструкций, в том числе и машиностроительных. Использование современных методов вычислений, реализованных в комплексах CAD, дает возможность проводить исследования различных характеристик проектируемых объектов, что позволяет менять конструкцию этих объектов без создания экспериментальных образцов и не прибегать к длительной и дорогостоящей процедуре натурных исследований.
Среди средств CAE (средств обеспечения исследований) важное место занимают комплексы метода конечных элементов (МКЭ, FEA), позволяющие проводить имитационное моделирование работы исследуемой конструкции на основе подробного описания ее геометрии, физики моделируемых процессов, свойств применяемых материалов, эксплуатационных характеристик и иных указываемых пользователем исходных и начальных данных.
Комплекс МКЭ ANSYS позволяет инженерам-исследователям проводить исследования не только характеристик динамики и прочности машиностроительных, строительных и иных конструкций (то есть расчеты задач механики деформируемого твердого тела, МДТТ), но и расчеты задач расчета полей температур, динамики жидкости и газа, электромагнитных и акустических полей.
Комплекс МКЭ ANSYS применительно к прочности позволяет решать задачи статические (линейные, а также физически и геометрически нелинейные), определять собственные частоты модели (собственные колебания), исследовать поведение модели при воздействии гармонически изменяющихся нагрузок (вынужденные колебания), задачи линейной и нелинейной устойчивости, а также линейные и нелинейные динамические переходные процессы и т. д.
Бурное развитие средств компьютерного проектирования и расчета конструкций породило возможность передачи информации, созданной в одной CAD-САМ-системе, в другие аналогичные системы. В результате объекты, созданные, например, средствами CAD, могут в дальнейшем использоваться при подготовке производства (то есть использоваться средствами из группы САМ), при расчете на прочность и на иные свойства (то есть использоваться средствами из группы CAE) или учитываться при ведении корпоративного проекта (то есть обрабатываться продуктами из группы PDM).
Во многих случаях логически взаимосвязанное применение средств CAD и CAE приводит к существенному ускорению подготовки расчетных моделей для исследования прочностных, динамических и иных рассчитываемых свойств и характеристик проектируемой конструкции.
Список литературы
1. Тарзиманов Т.О. «Проектирование металлорежущих станков». – М: «Машиностроение», 1980 – 288 с.
2. Колев М.С. «Металлорежущие станки» -. М: «Машиностроение», 1980 г.
3. Пуш В.Э. «Конструирование металлорежущих станков». М: «Машиностроение», 1977 г. – 392 с.
4. Кувшинский В.В. Фрезерование. – М.: «Машиностроение», 1977 г. – 218 с.
5. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. «конструирование узлов и деталей машин», - М. «Высшая школа», 2001 г.
6. Басов К.А. «Анзис в примерах и задачах». – М: «Компьютер пресс», 2002 г.
7. Басов К.А. «Графический интерфейс комплекса Анзис». – М: «Компьютер пресс», 2004 г.
8. Чигарёв А.В. «Анзис для инженеров». - М.: «Машиностроение», 2004 г.