Расчет пневмоклапана редукционного

crrerr-rresrrrrr.docx

КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Оборудование пищевых и рыбообрабатывающих производств»
по дисциплине «Стандартизация конструкторской и технологической документации»
на тему: «Пневмоклапан редукционный»
Студента 3 курса групы ДМА
направления «Машиностроение»
специальности «Оборудование перерабатывающих и пищевых производств»
Руководитель ас. Яшонков А. А.
(подпись) (подпись инициалы)
Задание на курсовую работу
Согласно номеру в журнале преподавателя номеру зачетной книжки (нужное подчеркнуть) необходимо выполнить следующее задание курсовой работы по дисциплине «Стандартизация конструкторской и технологической документации»:
Наименование чертежа
Номера деталей для рабочих чертежей
Пневмоклапан редукционный
Задание на курсовую работу выдал Яшонков А.А.
Задание на курсовую работу получил Михайлов В.
Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода . .3
Расчет первой ступени цилиндрической косозубой передачи ..4
Расчет второй ступени цилиндрической косозубой передачи .11
Описание деталей 15
1 Пружина .. . . .15
3 Золотник. .. .. 17
6 Шайба стопорная.. . .. .20
Список использованной литературы 24
Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода
1 Частота вращения третьего вала
2 Мощность на третьем валу
где =098 – КПД муфты;
=097-кпд зубчатой передачи;
=099- кпд одной пары подшипников качения.
4Требуемая мощность электродвигателя.
5Ориентировочное значение передаточного числа привода.
6Ориентировочное значение числа оборотов электродвигателя.
7Выбираем электродвигатель
А132S8У3 Рдв=4кВт nдв=720 обмин
8Уточняем передаточное число
9Частота вращения угловая скорость мощность крутящий момент на
На валу электродвигателя.
Расчет первой ступени цилиндрической косозубой передачи
1 Выбор материалов зубчатых колес.
Выбираем материал для колес – легированную сталь 45
Для шестерни: термообработка – улучшение твердость
Для колеса: термообработка – улучшение твердость
2Допускаемые контактные напряжения.
Расчетный коэффициент долговечности ;
где - базовое число циклов нагружения зависит от твердости
материала(выбираем из таблицы);
- расчетное число циклов перемены напряжений.
Суммарное время работы:
Так как знаменатель больше числителя то
где - коэффициент долговечности при числе циклов нагружения
больше базового что имеет место при длительной эксплуатации редуктора;
- коэффициент запаса прочности материала при нормализации.
3Проектным расчетом определяем значение межосевого расстояния.
где - коэффициент нагрузки
- коэффициент ширины по межосевому расстоянию
Принимаем стандартное значение aw=160 мм.
b2=ba*aw=0.25*160=40мм
4 Модуль зацепления.
m=(0.01÷0.02)·aw m=(0.01÷0.02)·160=16÷32 мм (14)
Принимаем стандартное значение m=20 мм.
5 Угол наклона зубьев
6 Суммарное число зубьев шестерни и колеса.
Фактический угол наклона зубьев
7 Геометрические размеры шестерни и колеса.
7.1 Диаметр делительной окружности.
7.2 Диаметр окружности впадин.
7.3 Диаметр окружностей выступов.
7.4 Ширина колёса и шестерни.
8 Коэффициент ширины по диаметру
Принимаем 8-ю степень точности.
10 Коэффициент нагрузки
- табл. 3.4 [9] - табл. 3.5 [9] табл. 3.6 [9]
11 Проверочный расчет колеса по контактным напряжениям.
12 Силы действующие в зацеплении.
13 Проверочный расчет по изгибным напряжениям.
13.1 Коэффициент прочности зуба по местным напряжениям.
при zv1=z1cos3=31cos311.1=32.6 (32)
при zv2=z2cos3=126cos311.1=132.
13.2 Определение зубчатого колеса и шестерни по которому необходимо
Расчет ведем по зубчатому колесу так как .
13.3 Допускаемое изгибное напряжение
13.4 Проверка выполнения условия прочности на изгиб.
где - коэффициент нагрузки
- табл. 3.7 [3] табл. 3.8 [9]
- коэффициент формы зуба - окружная сила.
Диаметр отверстия для установки на вал
Принимаем dш1=40мм dК2=45мм.
Диаметр ступицы колеса:
Внутренний диаметр обода колеса:
Толщина диска колеса:
=03b2=0.3*40=12мм (40)
Диаметр облегчающих отверстий на диске колеса:
Диаметр расположения облегчающих отверстий на диске колеса:
Расчет второй ступени цилиндрической косозубой передачи
Принимаем стандартное значение aw=225 мм.
b4=ba*aw=0.25*225=56мм b4=60мм
m=(0.01÷0.02)·aw m=(0.01÷0.02)·225=2.25÷4.5 мм (46)
Принимаем стандартное значение m=40 мм.
Принимаем 9-ю степень точности.
при zv3=z3cos32=24cos31433=27
при zv4=z4cos32=85cos31433=94 (64)
- табл. 3.7 [9] табл. 3.8 [9]
- коэффициент формы зуба - окружная сила
Пружина – деталь предназначенная для поглощения и отдачи механической энергии путем использования сил упругости пружины при ее деформации. После прекращения действия нагрузки пружина отдает накопленную энергию и восстанавливает свою первоначальную форму. Применяется для поглощения энергии удара или смягчения его действия для виброизоляции приведения в действие различных механизмов и т.д.
Для данной детали выбираем материал – Сталь 65Г ГОСТ 4543-71.
Сталь 65Г применяется для изготовления таких деталей как втулки шестерни обоймы гильзы диски плунжеры рычаги и другие детали к которым предъявляется требование высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины; детали работающие в условиях износа при трении. Свариваемость: сваривается без ограничений кроме деталей после химико-термической обработки.
Характеристика (таблица 5 стр. 105 [2]):
Предел текучести не менее 44 кгсмм2.
Временное сопротивление разрыву не менее 75 кгсмм2.
Относительное удлинение =9%.
Для данной детали назначаем параметры шероховатости: Ra=63 – для рабочей поверхности пружины (таблица 1 стр.265 таблица 23 стр.277-278 [2]).
Неуказанные предельные отклонения размеров детали: отверстий + t2 валов - t2 остальных по ГОСТ 25670-83.
Колпачок – литая точеная или штампованная деталь предназначенная для закрытия конструктвных отверстий (окон люков) в корпусных деталях. Колпачки бывают различной формы и крепятся к корпусным деталям обычно винтами (реже – шпильками) для чего по их периметру (по фланцу) выполняют соответствующие отверстия.
Для данной детали выбираем материал – Сталь 45 ГОСТ 1050-88.
Сталь 45 ГОСТ 1050-88 применяется для изготовления таких деталей как коленчатые и распределительные валы шатуны пальцы зубчатые колеса маховики тяги шатуны крышки плиты втулки ступицы детали повышенной прочности подвергаемые термообработке.
Характеристика (табл. 5 стр. 105 [2]) :
Предел текучести =36 кгсмм2.
Временное сопротивление разрыву =61 кгсмм2.
Относительное удлинение =16%.
Относительное сужение =40%.
Ударная вязкость аН=5 кгс*мсм2
Для колпачка назначаем квалитет Н10.
По выбранному квалитету для данной детали назначаем параметры шероховатости: Ra=50 – для рабочей поверхности вала Ra=25 – для резьбы и Ra=10 – для остальных поверхностей колпачка (табл. 1 стр.265 табл. 23 стр.277-278 [2]).
Золотник – деталь регулирующая расход рабочего тела через кран трубопровода или перекрывающая его за счет герметичной посадки на седло.
Для данной детали выбираем материал – Сталь 20Х ГОСТ 4543-71.
Сталь 20Х применяется для изготовления таких деталей как втулки шестерни обоймы гильзы диски плунжеры рычаги и другие детали к которым предъявляется требование высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины; детали работающие в условиях износа при трении. Свариваемость: сваривается без ограничений кроме деталей после химико-термической обработки.
Характеристика (табл. 9 стр. 108 [2]) :
Предел текучести не менее 635 МПа.
Временное сопротивление разрыву не менее 780МПа..
Относительное удлинение =10% =40%; KCU = 59Джсм НВ ≤179.
Для золотника назначаем квалитет Н7 как для ответственной детали.
По выбранному квалитету для данной детали назначаем параметры шероховатости: Ra=063 – для рабочей поверхности вала и Ra=10 – для остальных поверхностей золотника (табл. 1 стр.265 табл. 23 стр.277-278 [2]).
Допуск цилиндричности вала 0012.
Опора – деталь для установки соединения в рабочем положении и передачи нагрузок от соединения на фундамент или несущую конструкцию.
Характеристика (табл. 5 стр. 105 [2]):
Для опоры назначаем квалитет Н10.
По выбранному квалитету для данной детали назначаем параметры шероховатости: Ra=50 – для рабочей поверхности вала Ra=25 – для резьбы и Ra=10 – для остальных поверхностей опоры (табл. 1 стр.265 табл. 23 стр.277-278 [2]).
Ручка - часть механизма прибора за которую берутся рукой для приведения их в движение.
Для ручки назначаем квалитет Н10.
По выбранному квалитету для данной детали назначаем параметры шероховатости: Ra=25 – для резьбы и Ra=10 – для остальных поверхностей ручки (табл. 1 стр.265 табл. 23 стр.277-278 [2]).
Шайба стопорная – деталь которую устанвливают под гайку или головку болта для предохранения материала детали от задиров и смятия при затяжке гайки а также чтобы исключить возможность самоотвинчивания крепежной детали.
Шайбы разделяются на круглые косые пружинные стопорные и др.
Для данной детали выбираем материал – БрКМц3-1 ГОСТ 6402-70.
БрКМц3-1 ГОСТ 6402-70 применяется для изготовления прутков полос лент для изготовления пружин проволоки сеток радиооборудования работающего при повышенных температурах (до 2500 С) в агрессивных средах (вода морская вода). Кремнистые бронзы легко обрабатываются давлением резанием и свариваются.
Прочность В=38 кГмм2.
Винт — цилиндрический стержень с головкой на одном конце и резьбой для ввинчивания в одну из соединяемых деталей на другом конце. По назначению винты делятся на крепежные и установочные. Крепежные винты применяются для разъемного соединения деталей а установочные — для взаимного фиксирования деталей. Для крепежных целей используют также винты невыпадающие у которых диаметр гладкой части стержня равен примерно 07 диаметра резьбы. Невыпадающие винты широко применяются в зарубежной практике. В отечественном машиностроении невыпадающие винты получили большое распространение при креплении откидных деталей взрыво-безопасных и водонепроницаемых крышек и заглушек при установке приборов и панелей. Широко применяются в машиностроении также самонарезающие винты для металла и пластмасс и винты с накатанной головкой.
Для данной детали назначаем параметры шероховатости: Ra=125 – для головки винта Ra=25 – для торца винта и Ra=63 – для остальных поверхностей винта (таблица 1 стр.265 таблица 23 стр.277-278 [2]).
Шпоночное соединение предназначено для передачи крутящего момента от одной из двух соприкасающихся деталей к другой чаще всего от вала к расположенным на нем деталям например шкивам зубчатым колесам маховикам кулачкам полумуфтам рычагам и др. Эти соединения применяют в тех случаях когда к точности центрирования соединяемых деталей не предъявляются особые требования.
Шпоночные соединения могут обеспечивать неподвижное или подвижное вдоль продольной оси соединение деталей.
По форме шпонки разделяются на призматические клиновые сегментные и тангенциальные.
Форма и размеры сечений шпонок и пазов стандартизованы и выбираются в зависимости от диаметра вала а вид шпоночного соединения определяется условиями работы соединяемых деталей.
На продольных разрезах шпоночных соединений шпонки всех типов условно изображают нерассеченными.
Сталь 45 ГОСТ 1050-88 применяется для изготовления таких деталей как коленчатые и распределительные валы шатуны пальцы зубчатые колеса маховики тяги шатуны крышки плиты втулки ступицы шпонки детали
повышенной прочности подвергаемые термообработке.
Для данной детали назначаем параметры шероховатости: Ra=63 – для всех поверхностей шпонки (таблица 1 стр.265 таблица 23 стр.277-278 [2]).
Список использованной литературы:
Палей М. А. и др. Допуски и посадки: Справочник: В 2 ч. Ч. 1. – 8-е изд. перераб. и доп. – СПб.: Политехника 2001. – 576 с.: ил.
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т.: Т.1. – 8-е изд. перераб. и доп.– М.: Машиностроение 1979. –728 с.
Белкин И. М. Допуски и посадки (Основные нормы взаимозаменяемости): Учеб. пособие для студентов машиностроительных специальностей высших технических заведений. – М.: Машиностроение 1992 - 528 с.: ил.
Мягков В. Д. Палей М. А. Романов А. Б. Брагинский В. А. Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч. – 6-е изд. перераб. и доп. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние 1982. – Ч. 1. 543 с. ил.
Торопов Ю. А. Припуски допуски и посадки гладких цилиндрических соединений. Припуски и допуски отливок и поковок: справочник. – СПб.: Изд-во «Профессия» 2004. – 598 с.
Машиностроительное черчение: Учебник для студентов машиностроительных и приборостроительных специальностей вузов Г.П. Вяткин А.Н. Андреева А.К. Болтухин и др. Под ред. к.т.н. проф. Г.П. Вяткина. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение 1985. – 368 с.: ил.
Болтухин и др. Под ред. к.т.н. проф. Г.П. Вяткина. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение 1985. – 368 с.
Левицкий В.С. Машиностроительное черчение и автоматизация выполнения чертежей: Учебник для втузов. – 3-е изд. испр. и доп. – М.: Высшая школа 1998. – 423 с.
Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для техникумов Чернавский С. А. и др. – М.: Машиностроение 1980-351с.
Справочное руководство по черчению В. Н. Богданов и др.-М.: Машиностроение 1989-864с.

Опора.dwg

Сталь 45 ГОСТ1050-88
Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий + t2
остальных t22 по ГОСТ 25670-83.

Винт.dwg

Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий +t2
остальных t22 по ГОСТ 25670-83.

Пружина.dwg

Сталь 65Г ГОСТ4543-71
Направление навивки-правое.
Размеры и параметры для справок.
Остальные технические требования по ГОСТ 2.401-68.

Золотник.dwg

Сталь 20ХГОСТ4543-71
Неуказанные предельные отклонения размеров отверстий +t2
остальных t22 по ГОСТ 25670-83.

Шпонка.dwg

Сталь 45 ГОСТ1050-88
Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий +t2
остальных t22 по ГОСТ 25670-83.

Шайба стопорная.dwg

Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий +t2
остальных t22 по ГОСТ 25670-83.

Ручка.dwg

Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Неуказанные радиусы скруглений 2 3 мм max.
Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий +t2
остальных t22 по ГОСТ 25670-83.

Колпачок.dwg

Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий +t2
остальных t22 по ГОСТ 25670-83.