Реконструкция привода ленточного конвейера №17А подачи окатыша доменного цеха

Энергокинематический расчёт привода и выбор электродвигателя. Предварительный подбор подшипников вала. Подбор и проверка прочности шпоночных соединений. Расчет и выбор гидравлической аппаратуры и трубопроводов. Выбор конструктивных характеристик фрезы.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 22.03.2018
Размер файла 684,0 K

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.

МПа,(94)

где ро - величина давления открывания и настройки аппаратов, МПа;

Qmax - максимальный расход рабочей жидкости через гидроаппаратуру, м3/с;

А и В - коэффициенты апроксимизации экспериментальной зависимости потерь давления от расхода рабочей жидкости.

Величина Ро для обратных клапанов приводится в справочнике [24,с.100].

Для напорных, редукционных и переливных клапанов величина Ро выбирается при расчете гидравлического двигателя и насосной установки.

Для распределителей, фильтров и дросселей значение ро=0.

Коэффициенты А и В определяются по формулам (95) и (96):

МПа с / м3,(95)

МПа с 2/ м6,(96)

Расчёт потери в фильтре:

Ро=0; Qном=15,5л/мин; Qном=0,00026м3/с; Рном=0,08 МПа; Qмах=5,3 л/мин; Qмах = 0,00009 м3/с.

МПа с / м3,

МПа с2 / м6,

МПа

Расчёт потери в обратном клапане:

Ро = 0,05 МПа; Qном = 32 л/мин; Qном = 0,00053 м3 / с; Рном = 0,3 МПа;

Qмах = 3,6 л/мин; Qмах = 0,00006 м3

МПа с / м3,

МПа с2 / м6,

МПа

Расчёт потери в дросселе:

Ро = 0; Qном = 63 л/мин; Qном = 0,00105 м3 / с; Рном = 0,25 МПа; Qмах = 3,6 л/мин; Qмах = 0,00006 м3/с.

А = 0,25 - 0 / 2 0,00105 = 119,04 МПа с / м3

В = 0,25 - 0 / 2 0,001052 = 113378,7 МПа с2 / м6

рга = 0 + 119,04 0,00006 + 113378,7 0,000062 = 0,008 МПа

Расчёт потери в гидравлическом распределителе: Ро=0; Qном=12,5 л/мин; Qном=0,00021м3 /с; Рном = 0,3 МПа; Qмах = 3,6 л/мин; Qмах= 0,00006 м3/с.

А = 0,3 - 0 / 2 0,00021 = 714,29 МПа с / м3

В = 0,3 - 0 / 2 0,000212 = 3401360,5 МПа с2 / м6

рга = 0 + 714,29 0,00006 + 3401360,5 0,000062 = 0,055 МПа

Расчёт потери в теплообменнике: Ро = 0; Qном = 35 л/мин; Qном = 0,00058м3 / с; Рном = 0,2 МПа; Qмах = 3,6 л/мин; Qмах = 0,00006 м3

А = 0,2 - 0 / 2 0,00058 = 172,4 МПа с / м3

В = 0,2 - 0 / 2 0,000582 = 297265,2 МПа с2 / м6

рга = 0 + 172,4 0,00006 + 297265,2 0,000062 = 0,0114 МПа

Расчет значений потерь давления в гидравлических аппаратах представлен в таблице 5.

Таблица 5 - Проверка давления во всех гидроаппаратах

Наименование и модель гидроаппарата

о,

МПа

А,

МПас/м3

В,

МПас26

Этап

цикла

Qmax,

м3

га,

МПа

Фильтр

1ФГМ32-5

0

153,8

591716

Подвод

отвод

0,00009

0,019

Обратный гидроклапан

МКОВ 16/3

0,05

235,8

444998,2

Подвод

отвод

0,00006

0,066

Дроссель МДВ-16/3 В 2Р УХЛ4

0

119,04

113378,7

Подвод

отвод

0,00006

0,058

Гидрораспределитель

ВМР6 64А УХЛ4

0

714,29

3401360,5

Подвод

отвод

0,00006

0,055

Теплообменник

Г44-23

0

172,4

297665

Подвод

отвод

0,00006

0,0114

Потери давления в напорной линий рга.н = 0,198 МПа.

Потери давления в сливной линий рга.с. = 0,0664 МПа.

3. Технологическая часть

3.1 Технологическое проектирование процесса изготовления «корпуса подшипника»

3.1.1 Описание конструкции и назначения «корпуса подшипника»

Деталь «Корпус подшипника» - это фасонное изделие из серого чугуна, содержащее отверстие для запрессовки подшипника качения по наружному кольцу и элемента крепления корпуса к какой либо раме. Т.е. деталь служит опорой для валов и вращающихся осей с насаженными на них подшипниками качения и позволяет сохранить заданное положение оси вращения вала.

Выбираем подшипник опоры вала приводного барабана. В соответствии с ГОСТ 3189 - 89 подшипник с номером 3514 характеризуется следующими размерами: внутренним диаметром подшипника d1 = 70 мм; диаметром наружного кольца D = 125 мм; шириной подшипника В = 31 мм.

По значению диаметра наружного кольца D = 125 мм в ГОСТ 2701 - 71 для данного подшипника подбираем деталь ''корпус подшипника'' не разъёмного исполнения рисунок 11.

По сложности деталь относится к группе 2, как деталь, сочетающая простые геометрические тела, плоские, круглые и полусферические, открытой коробчатой формы. Наружные поверхности плоские и криволинейные с наличием ребер, буртов, кронштейнов, бобышек и углублений простой конфигурации. Внутренние полости простые, большой протяжённости.

Деталь не подвергается ударным нагрузкам, действию растяжения и изгиба, работает при повышенных статических и динамических нагрузках.

Материал который следует использовать при изготовлении изделия - серый чугун СЧ 20. Чугун данной марки обладает следующими свойствами: износостойкость, хорошие литейные свойства, легко поддается обработке металлорежущим инструментом.

Отверстие размером 125Н7 относится к наиболее сложной для обработки, точной и ответственной поверхностью подшипника. Шероховатость поверхности в отверстии 125 - Ra1,25. Точность Н7 - 7 квалитет, допуск 125+0,04.

Рисунок 11 - Корпус подшипника

3.1.2 Анализ технологичности конструкции

Производство конструкции фасонной детали ''Корпус подшипника'' возможно в исполнении цельной (неразъемной) или разъёмной конструкции. Выбираем для нашей конструкции неразъёмное исполнение. Такая конструкция имеет следующие характеристики:

- плюсы: простота конструкции, высокая прочность, низкие затраты на производство заготовки и снижение времени на обработку резанием;

- минусы: увеличение времени на монтаж вала в опору, восстановление размеров при помощи установки втулки.

В рассматриваемой детали в качестве материала изготовления заложен серый чугун СЧ 20 - этот чугун наиболее дешёвый из всего перечня материалов, используемых для изготовления корпусов подшипников, поэтому применение другого материала (сталь, цветные металлы) приведёт к удорожанию изделия.

Уменьшение припусков на механическую обработку.

Деталь данной формы чаще всего изготавливается путём отливки заготовки.

Уменьшения припусков можно добиться использованием различных способов изготовления отливки.

При выборе способа необходимо руководствоваться несколькими факторами:

- технико-экономические показатели: стоимость изготовления отливки и детали, коэффициент использования материала;

- сложность конструкции и наличие различных элементов в ней;

- стоимость оборудования и технологической оснастки;

- серийность производства.

Учитывая требования на поставку детали ''Корпус подшипника'' и потребность в таких изделиях различных потребителей 30000 шт/год выбираем среднесерийное производство.

Для среднесерийного производства характерными являются два способа литья:

- в песчаные формы;

- по выплавляемым моделям.

Наиболее экономически выгодным является первый способ получения отливок, так как он значительно дешевле, но точность изготовления снижается.

В машиностроении применяют три основных вида заготовок: отливки (чугунные, стальные, цветных металлов), поковки и штамповки; прокат стали и цветных металлов.

Для нашего случая определили, что деталь целесообразно изготавливать из чугуна СЧ 20 способом отливки.

Отливки из чугуна по себестоимости изготовления значительно дешевле, чем поковки и штамповки; хорошая жидкотекучесть чугуна и способность к образованию малой усадочной раковины позволяет получать высококачественные отливки.

В качестве метода изготовления отливки в среднесерийном производстве выберем способ отливки в песчаные формы.

После выбора способа получения заготовки определяем для среднесерийного производства класс точности изготовления отливок.

Для нашей детали, учитывая геометрическую форму и сложность конструкции, принимаем отливки 2 класса точности.

Определяем допускаемые отклонения для размеров (таблица 6).

Таблица 6 - Допускаемые отклонения

Поверхность,

Размер

Припуск, мкм

Допуск, мкм

(предельные отклонения размеров заготовки)

табличный

расчетный

1

5

1,5

2,3

4,5

0,8

4

6

1,5

5,6

4,5

0,5

7

-------

8

5+2

1

9

---------

Припуски на механическую обработку и допускаемые отклонения по размерам отливок даны по 2 классу точности ГОСТ 1855 - 55.

Допуски на линейные размеры даны согласно стандарту СЭВ 302-76. Произведем расчет припуска размера 125Н7, как самого сложно обрабатываемого элемента, по методу профессора Кована.

Материал СЧ20 , вид обработки внутренней поверхности - растачивание.

Рассчитываем припуски на обработку детали по формуле (97):

мкм, (97)

где Rz i-1 - шероховатость поверхности после предшествующей обработки, мкм;

Ti-1 - глубина дефектного слоя после предшествующей обработки, мкм;

сi-1 - пространственное отклонение предшествующей обработки, мкм;

i - погрешность установки.

Для отливок в песчаные формы 2 класса точности: для заготовки Rz = 250 мкм и Т = 300 мкм, при черновом точении - Rz = 150 мкм.

Определяем суммарное значение пространственного отклонения отлитой заготовки по формуле (98) и (99):

мкм,(98)

где скор - коробление отверстий, которое учитывается как в осевом так и в диаметральном сечении.

мкм,(99)

где ск - удельная коробление отливок, ск = 0,7 мкм/мм;

d - диаметр обрабатываемого отверстия, d = 125 мм;

l - глубина отверстия, l=90 мм.

мкм

ссм - точность расположения базовых поверхностей. Так как при обработке базовой поверхности ''1'' базой служила внешняя поверхность, то суммарное смещение отверстия 125Н7 в отливке представляет геометрическую сумму в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях.

Точность расположения базовых поверхностей определяется по формуле (100):

, мкм,(100)

где А , Б - допуски на размеры А и Б по классу точности, соответствующему данной отливки (2 класс). Устанавливаем А (100) = 1,5 мм = 1500 мкм, Б (140) = 1,5 мм = 1500 мкм.

мкм

Суммарное отклонение заготовки составляет:

мкм

Определяем остаточное пространственное отклонение после чернового точения по формуле (101):

, мкм,(101) мкм

Определим погрешность установки при черновом растачивании по формуле (102):

, мкм, (102)

где б - погрешность базирования заготовки, в рассматриваемом случае погрешность не учитываем, так как заготовку выставляем по индикатору;

зак - погрешность закрепления заготовки, принимаем зак = 120 мкм.

мкм

Остаточная погрешность установки при чистовом растачивании определяется по формуле (103):

, мкм, (103)

где инд = 0, так как черновое и чистовое растачивание производится за одну установку.

мкм

Определяем минимальные припуски на обработку детали (растачивание):

1 черновое:

мкм

2 чистовое:

мкм

Определяем расчётные размеры для изготовления детали:

- готовый 12,04 мм;

- для чернового растачивания:

dР1 = 125,05 - 0,406 = 124,634 мм

- для заготовки:

dР3 = 124,634 - 3,244 = 121,39 мм

Определим значения допусков по каждому переходу.

Допуски по каждому переходу принимаем по таблицам учитывая квалитет того или иного вида обработки детали:

- для чистового растачивания = 0,04 мм = 40 мкм;

- для чернового точения 2 = 1000 мкм;

- допуск на отверстие в отливке 2 класса по ГОСТ 1855-55 З= 4000 мкм.

Рассчитаем предельные размеры:

- для чистового растачивания

dmax2 = 125,04 мм; dmin2 = 125 мм.

- для чернового растачивания

dmax1 = 124,634 мм;

dmin1 = dmax1- 2 = 124,634-1=123,634 мм.

- для заготовки

dmax3 = dр3=121,39 мм;

dminЗ = dmaxЗ- 3=121,39 - 4 = 117,39 мм.

Рассчитаем фактические максимальные и минимальные припуски по формуле (104) и (105):

, мкм(104)

, мкм (105)

- для чистового растачивания:

мм=406 мкм

мм=1,366 мкм

- для чернового растачивания:

мм=3244 мкм

мм=6244мкм

Рассчитаем общие припуски на обработку по формуле (106) и (107):

,(106) мкм,

,(107) мкм,

Определим номинальный припуск и диаметр заготовки по формуле (108):

,(108) =5,61 мм

,(109)мм

Проведём проверку правильности расчетов по формуле по формуле (110):

, мкм,(110)

7610-3650=4000-40,

0=0

Расчеты выполнены правильно.

Систематизируем полученные данные при помощи таблицы 7.

Таблица 7 - Расчет припусков и допусков на обработку отверстия Ш125Н7

Технологические переходы обработки поверхности 120Н7

Элементы припуска, мкм

Расчетный минимальный припуск 2?Z, мкм

Расчетный размер dp , мм

Допуск , мкм

Предельный размер, мм

Предельные значения припусков, мм

.

Rz

T

P

д

dmin

dmax

2Z min

2Zmax

Заготовка

250

300

1065

121,39

4000

117,39

121,39

Растачивание черновое

150

53

120

2?1622

124,634

1000

123,63

124,63

3244

6244

Растачивание чистовое

25

6

2?203

125,04

40

125

125,04

406

1366

Итого

3650

7610

Составление плана (маршрута) изготовления детали.

Для изготовления детали «корпус подшипника» выделяем следующие операции:

- изготовление заготовки;

- разметочная;

- станочная;

- слесарная.

Строим схему графического расположения припусков и допусков на обработку отверстия 125Н7 (рисунок 12).

Рисунок 12 - Графическое расположение припусков и допусков на обработку отверстия

Для обработки детали нам необходимы только три последние операции.

На стадии обработки на станках потребуются следующие технологические операции:

- фрезерование;

- растачивание;

- сверление;

- нарезание резьбы.

3.1.3 Выбор типового оборудования и типовых универсальных приспособлений

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями.

При серийном производстве используются универсальные станки, специализированные станки, оснащенные как специальными приспособлениями, так и универсальными и унифицированными приспособлениями.

Для обработки детали выберем следующие станки.

Токарный станок модели 16К20Ф3С5 (с ЧПУ)

Техническая характеристика станка:

Стойка типа Н22-IМ

Значения размеров обрабатываемой детали:

диаметр величиной 500 мм,

длина величиной 1000 мм.

Размер рабочего стола, мм: 1620Ч1200.

Частота вращения шпинделя, об/мин: 12,5-2000.

Подача, мм/мин: 0,3-2000.

Мощность главного привода станка, кВт: 22.

Фрезерно-центровальный полуавтомат модели 2983Ф2.

Техническая характеристика станка:

Размеры обрабатываемой детали:

диаметр до 250мм,

длина 10-800 мм.

Размер рабочего стола, мм: 900Ч1100.

Частота вращения шпинделя, об/мин: 100-2000.

Подача, мм/мин: 0,05-10.

Мощность станка, кВт: 25.

Вертикально-сверлильный станок полуавтомат модели 2Р115К.

Техническая характеристика станка:

Размеры обрабатываемого отверстия:

диаметр до 34 мм,

нарезаемая резьба до М24,

длина до 360 мм.

Размер рабочего стола, мм: 700Ч910.

Частота вращения шпинделя, об/мин: 16-2000.

Мощность главного привода станка, кВт: 4,7.

Типовые универсальные приспособления:

- прихваты 7011-0165 ГОСТ 12940-67;

- болты 7002 - 2604 ГОСТ 13152 - 67;

- оправка 6222-0040 ГОСТ 13785-68.

3.1.4 Составление маршрутной и операционной карты

По полученным данным составим маршрутную карту обработки детали ''Корпус подшипника'' (таблица 8) и маршрутно-операционная карту обработки детали (таблица 9).

Таблица 8 - Маршрутная технологическая карта

Номер операции

Название операции

Используемое оборудование

1

2

3

0001

Разметочная

Измерительный инструмент

0002

Фрезерно-центровальная

Фрезерно-центровальный полуавтомат модели 2983Ф2

0003

Токарно-расточная

Токарный станок с числовым программным управлением 16К20Ф3С5.

0004

Сверлильная

Вертикально-сверлильный полуавтомат модели 2Р115К.

0005

Слесарная

Измерительный инструмент

Таблица 9 - Маршрутно-операционная карта обработки детали «Корпус подшипника»

Операция

Содержание операции

Станочное оборудование

Станочное приспособление

Измерительный инструмент

1

2

3

4

5

6

5

Разметочная

Разметить базовую плоскость в размер 195

Разметить осевые отверстия Ш125Н7

----------

Прихваты 7011-0165

ГОСТ 12940-67

---------

10

Фрезерная

Фрезеровать базовую поверхность в размер 195

Фрезерно-центровальный полуавтомат модели 2983Ф2

Фреза 2214-0261 ВКВ

ГОСТ 20861-75

Оправка 6222-0040

ГОСТ 13785-68

Штангенциркуль

ШЦ-111-400-0.1 ГОСТ166-80

Переустановка

15

Фрезерная

Фрезеровать торец с 1 стороны в размер 280 выдерживать размер 140 относительно оси отверстия

Фрезерно-центровальный полуавтомат модели 2983Ф2

Фреза 2214-0261 ВКВ

ГОСТ 20861-75

Оправка 6222-0040

ГОСТ 13785-68

Штангенциркуль

ШЦ-111-400-0.1 ГОСТ166-80

переустановка

20

Фрезерная

Фрезеровать с переустановкой платики ''6'' и ''5'' в размер 35

L = 80 мм

Фрезерно-центровальный полуавтомат модели 2983Ф2

Фреза 2223-0025 ВКВ

ГОСТ 17026-71

Оправка 6222-0040

ГОСТ 13785-68

Штангенциркуль

ШЦ-1-125-0.10-1

ГОСТ166-80

25

Фрезерная

Фрезеровать фаску 3Ч45є

Фрезерно-центровальный полуавтомат модели 2983Ф2

Специальная фреза угловая 90є

ГОСТ 21074-75

Оправка 6222-0040

ГОСТ 13785-68

Угломер с нониусом

УМ ГОСТ 5378-88

переустановка

730

Токарная

Подрезать торец плоскости ''3''

Токарный станок с числовым программным управлением 16К20Ф3С5

Резец проходной

ГОСТ 18879-73

Патрон самоцентрирующийся трехкулачковый

7100 - 0162

ГОСТ 2675-80

Штангенциркуль

ШЦ-111-400-0.1

ГОСТ166-80

35

Токарная

Расточить отверстие Ш125Н7

Токарный станок с числовым программным управлением 16К20Ф3С5

Резец 2100-0409 ВК6

ГОСТ 18878 - 73

Патрон самоцентрирующийся трехкулачковый

7100 - 0162

ГОСТ 2675-80

Нутрометр НМ 175

ГОСТ 4502-75

40

Токарная

Расточить фаску 3Ч45є

Токарный станок с числовым программным управлением 16К20Ф3С5

Резец расточной

К02-567-000

ГОСТ 18883-73

Патрон трехкулачковый

7100 - 0162

ГОСТ 2675 - 80

Угломер с нонисусом

УН ГОСТ 5378-88

Переустановка

45

Токарная

Подрезать торец плоскости ''2''

Токарный станок с числовым программным управлением 16К20Ф3С5

Резец проходной

ГОСТ 18879-73

Патрон трехкулачковый

7100 - 0162

ГОСТ 2675 - 80

Штангенциркуль

ШЦ-111-400-0.1 ГОСТ166-80

50

Токарная

Расточить фаску 3Ч45є

Токарный станок с числовым программным управлением 16К20Ф3С5

Резец расточной

К02-567-000

ГОСТ 18883-73

Патрон трехкулачковый

7100 - 0162

ГОСТ 2675 - 80

Угломер с нониусом

УН ГОСТ 5378-88

Переустановка

55

Сверлильная

Сверлить 2 сквозных отверстия

мм

Вертикально-сверлильный полуавтомат модели 2Р115К.

Сверло 2301-0076

ГОСТ 10903-77

Втулка 6100-0143

ГОСТ 13598-85

Прихваты 7011-0165

ГОСТ 12940-67

Калибр-пробка

ГОСТ 14827-69

Штангенциркуль

ШЦ-1-125-0.10-1

ГОСТ166-80

60

Сверлильная

Цековать площадку

30 мм

Вертикально-сверлильный полуавтомат модели 2Р115К.

Сверло 2607-0102

ГОСТ 10903-77

Втулка 6950-0494

ГОСТ 13598-85

Прихваты 7011-0165

ГОСТ 12940-67

Калибр - пробка

ГОСТ 14917 - 69

Штангенциркуль

ШЦ 1 125 0.10-1

ГОСТ 166-80

Переустановка

65

Сверлильная

Сверлить 8 отверстий Ш6,8 мм

Вертикально-сверлильный полуавтомат модели 2Р115К.

Сверло 2301-57

ГОСТ 10903-77

Прихваты 7011-0165

ГОСТ 12940-67

Калибр-пробка

ГОСТ 14827-69

Глубиномер микрометрический ГОСТ 7470-78

70

Сверлильная

Нарезать в отверстиях резьбу

М8

Вертикально-сверлильный полуавтомат модели 2Р115К.

Метчик 2581-0112

ГОСТ 6150-80

Прихваты 7011-0165

ГОСТ 12940-67

Калибр-пробка резьбовая

ГОСТ 17756-72

80

Слесарная

Контроль окончательный.

3.2 Расчет и проектирование червячной фрезы

3.2.1 Способы зубообработки

Для нарезания зубьев колёс применяют такие методы как метод копирования зубьев колес и метод огибания.

Основным методом в производстве зубчатых колес является метод огибания (обкатки).

С помощью метода обкатки выполняется образование зубьев следующими способами: холодным и горячим накатыванием; фрезерованием при помощи червячных фрез; исполнение долбления зубьев долбяками и строгание зубьев гребёнками.

Существенные плюсы имеет способ обкатки при нарезании эвольвентных профилей зубьев перед способом копирования, потому что выполнение операции проходит с использованием одинакового прибора. Помимо прочего имеют все шансы нарезаться зубчатые колёса с хоть каким числом зубьев, включая и зубчатые рейки. При помощи этого прибора (кроме долбяков), можно нарезать как прямые, так и косые зубья.

Операции по методу копирования зубьев колес выполняется с помощью горизонтально-фрезерных станков с применением дисковых или пальчиковых фрез. Профиль режущей кромки фрез соответствует профилю впадин зуба колеса. Также для изготовления открытых венцов с прямыми зубьями могут использоваться протяжки.

Предварительная и чистовая обработка червячными фрезами при операции зубофрезерования является основным способом обработки поверхности зубьев. Применяя червячные фрезы можно изготовить зубчатые колёса высокой степени точности, например, 5-6 степеней точности. При выполнении нарезания зубчатых колёс применяют червячные фрезы при модуле до 5,5 мм -цельные. Если модуль фрезы от 6 мм до 15 мм, то применяют цельные фрезы и со вставными ножами, а при модуле от 16 мм используют фрезы только со вставными ножами.

Чистовые однозаходные червячные фрезы избирают для чистовой отделки прямозубых и косозубых цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем. Червячная фреза, приводимая в предоставленной работе специализированна для чистовой отделки зубчатых колес, класса А по ГОСТ 9324-60. Червячная фреза это инструмент с конструктивным движением обката.

Червячная фреза изготавливаются на базе червяка, в котором для образования зубьев прорезаны стружечные канавки.

Способ производства зубчатой втулки является определяющим при отборе профиля вырезки зуба, потому выбор червячной фрезы в качестве инструмента изготовления зубчатой втулки неслучаен. При схожем качестве производства профиль зуба колеса может различаться.

При нарезании зубьев колеса базовыми поверхностями являются поверхность центрального отверстия и торцы зубчатого венца колеса. Повышению производительности способствует нарезание зубьев в пакете из 2-х колес и больше.

3.2.2 Выбор конструктивных характеристик фрезы

По справочным сведениям избираем червячную фрезу всеобщего назначения согласно эталону ГОСТ 9324-80 II типа, класса точности А, по конструктивному выполнению - фреза целостная для технологического процесса производства зубчатого колеса с 8-й ступенью точности. Инструмент используем для чистовой обработки. Фрезу будем изготавливать на основе архимедова исходного червя. Червяк в осевом сечении имеет трапециидальный профиль и представляет собой обыкновенный огболт. Конструкция червяка в торцевом сечении имеет профиль архимедовой спирали.

Ради повышения точности обрабатываемых деталей угол профиля нарезки чистовых фрез нужно корректировать.

3.2.3 Расчёт червячной фрезы

Задаемся исходными данными зубчатого колеса: нормальный модуль - 8, диаметр окружности выступов колеса- da=216 мм, диаметр окружности впадин колеса - df=184 мм, делительный диаметр колеса- dw=200мм, ширина колеса bw=110 мм, число зубьев - z=25.

Габаритными размерами фрезы являются: при mn=8 - диаметр фрезы dao=140 мм, диаметр отверстия dOTB.=50 мм, количество зубьев фрезы zo=9, длина фрезы L=180 мм.

Расчет параметров начальной инструментальной рейки ведем в следующей последовательности.

Шаг зубьев фрезы определяется по формуле (111):

P0=р?mn , мм,(111)

где P0 - шаг зубьев фрезы, мм;

mn - нормальный модуль фрезы, мм.

P0=3,142?8=25,136 мм

Угол профиля фрезы б0 равен углу профиля зубьев рейки:

б0=б=20°

Высота головки зуба фрезы рассчитывается по формуле (112):

ha0=(ha*+c*)?mn , мм,(112)

где ha* - коэффициент высоты головки зуба фрезы;

c* - коэффициент радиального зазора.

(ha*+c*)=1,25,ha0=1,25?8=10 мм

Высота шейки зуба фрезы находится по формуле (113) из равенства:

hf0=ha0 , мм,(113)

отсюда hf0=10 мм.

Высота зуба фрезы рассчитывается по формуле (114):

h0=ha0+hf0 ,мм,(114) h0=10+10=20 мм

Радиус закругления головки зуба фрезы рассчитывается по формуле (115):

ra0=0,25?mn , мм,(115)ra0=0,25?8=2 мм

Радиус закругления ножки зуба фрезы рассчитывается по формуле (116):

rf0=0,3?mn ,мм,(116) rf0=0,3?8=2,4 мм

Толщина зуба фрезы рассчитывается по формуле (117):

, мм,(117)мм

Определяем геометрические параметры режущей части конструкции фрезы.

Для чистовых фрез принимаем передний угол гa=0°, а задний угол бa=11°.

Падение затылка для шлифованного участка рассчитывается по формуле (118):

, мм,(118)

где Zo - число стружечных канавок.

мм

Принимаю Кш=9 мм.

Падение затылка для шлифованного участка рассчитывается по формуле (119):

, мм,(119) мм

Принимаю Кнш=16 мм.

Глубина стружечных канавок рассчитывается по формуле (120):

, мм,(120)

где r - радиус закругления для стружечной канавки (для фрез средних модулей, r=0,5 - 2 мм).

мм

Радиус закругления канавки мм.

Диаметр расчетного цилиндра фрезы рассчитывается по формуле (121):

, мм,(121)

где у - величина для фрез со шлифовальным профилем, у=0,1мм.

мм

Принимаю Dсрф=118,20 мм.

Для чистовых фрез количество заходов n0=1, для прямозубых колес направление нарезки фрезы правое.

Размеры канавки для облегчения шлифования:

Глубина канавки hk=1-2 мм;

Радиус скругления канавки rk=0,5…1,2 мм;

Ширина канавки bk=0,4mn0=3,2 мм.

Затылованию резцом при помощи кулачка подвергают не шлифованную часть зуба фрезы (рисунок 13), значение спада которого Кнш делается примерно в 1,5-1,8 раза больше значения спада Кш кулачка для шлифованной части.

Значение затылования Кнш должно быть отнесено к диаметру d1, несколько большему, чем диаметр фрезы D. Например, если шлифованная часть составляет половину ширины зуба колеса, то D1=D+2a, где a=b=(Kнш-Kш)/2. Перед началом операции затылования резец находится в точке А и начинает обработку только в точке В, срезая при этом часть спинки зуба по кривой ВС.

В нашем случае:

А=(16-9)/2=3,5 мм;

D=140+23,5=147 мм.

Рисунок 13 - Зуб с двойным затылованием

Определяем основные угля фрезы.

Угол подъема нарезки фрезы на расчетном цилиндре определяется по формуле (122):

(122)

Принимаем угол наклона стружечных канавок равным углу подъема нарезки фрезы:

Принимаем левое направление винтовых стружечных канавок, так как оно должно быть направлено противоположно виткам нарезки.

Угол профиля стружечных канавок рассчитывается по формуле (123):

(123)

Округляем полученное значение до ближайшего стандартного значения: .

Шаг винтовых стружечных канавок рассчитывается по формуле (124):

мм,(124)мм

Проводим расчет размеров профиля нарезки фрезы в осевом сечении в следующей последовательности.

Осевой шаг нарезки фрезы рассчитывается по формуле (125):

мм,(125)мм

Ход витков фрезы рассчитывается по формуле (126):

мм,(126) мм

Рассчитаем профильный угол фрезы:

,

Значения углов профиля зубьев червячной фрезы с винтовыми канавками определяются по формуле (127) и (128):

Для правой стороны:

, рад,(127)

рад ,

Для левой стороны:

, рад,(128)

рад,

Значения размеров профиля по высоте и радиусы закругления у ножки зуба принимаются такие же, как и для исходной инструментальной рейки.

При выполнении нарезания зубчатых колес на станке, угол установки фрезы рассчитывается по формуле (129):

, град,(129)

где в - угол наклона зубьев, в=9°.

Проводим расчет конструктивных размеров фрезы.

Наименьшая длина нарезки фрезы рассчитывается по формуле (130):

,мм,(130) мм

Принятая длина нарезки фрезы L=180 мм удовлетворяет условие L > Lmin.

Определяем размеры шпоночного паза в зависимости от принятого диаметра: Dотв=50 мм, b= мм, t=3,5+0,3 мм.

Для изготовления фрезы выбираем быстрорежущую сталь марки Р6М5 по ГОСТ 1955 - 73 с термообработкой токами высокой частоты ТВЧ до твердости HRC 62…65. Выбираем зубофрезерный станок модели 5А326 для нарезки зубчатого колеса [20, с.17]:

Техническая характеристика станка:

Наибольший диаметр обрабатываемых зубчатых колес, мм750

Наибольший модуль зубьев обрабатываемых колес, мм10

Наибольшая ширина обрабатываемых колес, мм300

Наибольший угол наклона зуба обрабатываемого колеса, градусы± 20

диаметр стола, мм650

наибольший диаметр червячной фрезы, мм200

количество ступеней чисел скоростей шпинделя фрезы7

-наименьшее и наибольшее число оборотов шпинделя фрезы, мин

37,5-157

мощность электродвигателя привода, кВт7

- вес станка, кг8300

габаритные размеры станка, мм

длина станка3195

ширина станка 1605

высота станка2235

Заключение

Ленточный конвейер в доменном производстве Компании ПАО «Северсталь» относится к основному оборудованию, от работы которого зависит производительность участка загрузки доменных печей и предприятия в целом. В выпускной квалификационной работе предложена к внедрению реконструкция транспортера путем замены механического привода на гидравлический и предлагается установка для загрузки полувагонов и хопперов.

В результате проведения реконструкции при погрузке вагонов обеспечивается равномерная, качественная погрузка окатыша в вагон.

В работе выполнен pасчёт и проектирование гидропривода передвижения тележки ленточного транспортёра. В результате расчета гидропривода выбрана насосная установка 5,3-2,2Г48-1УХЛ44АМ80А4, состоящая из электродвигателя общего назначения мощностью 2,2 кВт и пластинчатого насоса марки НПл5/16. Составлена гидравлическая схема привода. Выбор состав гидроаппаратов системы.

В работе представлены необходимые технологические расчеты по проекту.

На ПАО «Северсталь» уделяется пристальное внимание вопросам обеспечения безопасности производства.

Реконструкция позволит увеличить производительность труда, за счет установки дополнительного оборудования погрузки окатыша, повысит эффективность производства и улучшит условия труда в доменном цехе Компании.

Список использованных источников

1. ГОСТ 28428-90. (СТ СЭВ 144-75) Подшипники радиальные шариковые сферические двухрядные. - Введ. 01.01.91. -М.: Стандартинформ, 2005.- 11 с.

2. Абрамов, Е. И. Элементы гидропривода. Справочник, 2-е издание, переработанное и дополненное / Е.И. Абрамов, К.А. Колесниченко, В.Г. Маслов. - Техника, 1977. - 320 с.

3. Алексеев, Г.А. Конструирование инструмента / Г.А. Алексеев, В.А. Аршинов, Р.М.Кричевская. - Москва: Машиностроение, 1979. - 384 с.

4. Анурьев, В.И. Справочник конструктора машиностроителя / В.И. Анурьев Том 3.-М.: Машиностроение, 1978. - 557 с.

5. Аршинов, В.А. Резание металлов и режущий инструмент / В.А. Аршинов - Москва: Машиностроение, 1976. - 440 с.

6. Атлас конструкций. Детали машин: учебное пособие для вузов/ под ред. Н.Д. Решетова. - М.: Машиностроение, 1979. - 352 с.

7. Балабанов, А.И. Краткий справочник технолога- машиностроителя / А.И. Балабанов. - М.: Издательство стандартов, 1992. - 464 с.

8. Башта, Т. М. Гидропривод и гидроавтоматика. Учебник для ВУЗов / Т.М. Башта. - М.: Машиностроение, 1972. - 320 с.

9. Иванов, М.Н. Детали машин. Учебник для машиностроительных специальностей вузов / М.Н. Иванов, В.А. Финагенов. - М.: Высшая школа, 2002. - 408 с.

10. Казак, С.А. Курсовое проектирование грузоподъемных машин / С.А. Казак. - М.: Высшая школа, 1989 г. -319 с.

11. Кузьмин, А.В. Расчеты деталей машин./ А.В. Кузьмин. - Минск.: Высшая школа, 1986. - 402 с.

12. Курсовое проектирование деталей машин/ под ред.В.Н. Кудрявцева. Учебное пособие для студентов машиностроительных специальностей вузов. - Л.: Машиностроение, 1984. - 400 с.

13. Марон, Ф.Л. Справочник по расчетам подъемно-транспортных машин / Ф.Л. Марон, А.В. Кузьмин. - Минск, Издательство «Высшая школа», 1983г. - 350с.

14. Малов, А.Н. Справочник технолога-машиностроителя, т.2./ А.Н. Малов. - Москва: Машиностроение, 1972г. - 695 с.

15. Методические рекомендации по оформлению выпускных квалификационных работ, курсовых проектов/работ для очной, очно-заочной (вечерней) и заочной форм обучения /сост. А.Н. Тритенко, О.В. Сафонова, Н.В. Дурягина. - Вологда: ВоГУ, 2016. - 95 с.

16. Нефедов, Н.А. Сборник задач и примеров по резанию
металлов и режущему инструменту / Н.А. Нефедов, К.А.Осипов. - Москва, Машиностроение, 1990. - 448 с.

17. Ножненко, А.В. Выбор и эксплуатация редукторов на металлургических предприятиях: Справочник / А.В. Ножненко. - М.: Металлургия, 1983. - 423 с.

18. Рябинин, С.С. Методические указания к выполнению курсовой работы. Фрезы. / С.С. Рябинин. -Вологда: ВоГТУ, 2003. - 28 с.

19. Ряховский, О.А. Детали машин. / О.А. Ряховский. - М.: МГТУ им. Баумана Н.Э, 2002. - 388 с.

20. Свешников, В. К. Станочные гидроприводы. Справочник / В. К. Свешников, А.А. Усов. - М.: Машиностроение, 2008.-640 с.

21. Спиваковский, А.О. Транспортирующие машины / А.О. Спиваковский, В.К. Дъяков. - Москва: Машиностроение, 1983. - 487 с.

22. Чуб, Е.Ф. Крупногабаритные подшипники качения / Е.Ф. Чуб. - М.: Машиностроение, 1976. -271 с.

23. Шейнблит, А.Е. Курсовое проектирование деталей машин / А.Е. Шейнблит. М.: Высшая школа, 1991. - 433 с.

24. Яняк, С.В. Методические указания по предмету «Основы технологии машиностроения». /С.В. Яняк, Вологда, 2001. - 29 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Разработка привода ленточного конвейера: выбор электродвигателя; расчет зубчатых передач, подбор и проверка на пригодность шпоночных соединений, подшипников; проект общего вида червячного редуктора; выбор материалов; выполнение рабочих чертежей деталей.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 18.12.2010

  • Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода. Подбор подшипников тихоходного вала. Оценка прочности шпоночных соединений. Конструирование элементов корпуса редуктора. Расчет червячной передачи, валов редуктора и крутящих моментов на них.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 07.06.2010

  • Выбор электродвигателя привода ленточного конвейера и его кинематический расчет. Допускаемое напряжение и проектный расчет зубчатых передач. Выбор и расчёт элементов корпуса редуктора, тихоходного вала и его подшипников, шпоночных соединений, муфт.

    курсовая работа [169,1 K], добавлен 18.10.2011

  • Проектирование и расчет редуктора для привода ленточного конвейера. Подбор электродвигателя, вычисление параметров валов. Конструирование червяка и червячного колеса. Проверка долговечности подшипников и прочности шпоночных соединений. Выбор сорта масла.

    контрольная работа [431,9 K], добавлен 23.02.2014

  • Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода, быстроходной и тихоходной ступени. Ориентировочный расчет валов редуктора, подбор подшипников. Эскизная компоновка редуктора. Расчет клиноременной передачи. Проверка прочности шпоночных соединений.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 05.10.2014

  • Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода. Ориентировочный расчет валов и выбор подшипников. Конструктивные размеры зубчатых колес и корпуса редуктора. Проверка прочности шпоночных соединений. Выбор посадок деталей редуктора.

    курсовая работа [2,0 M], добавлен 18.12.2010

  • Определение 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 13.09.2009

  • Кинематический расчет привода ленточного конвейера. Основные параметры зубчатой передачи редуктора. Конструктивные размеры шестерни вала, корпуса и крышки редуктора. Проверка долговечности подшипников и прочности шпоночных соединений. Выбор сорта масла.

    курсовая работа [177,2 K], добавлен 19.04.2012

  • Конструирование и расчет исполнительного механизма, подшипникового узла привода ленточного конвейера. Скорость ленты конвейера. Подбор муфт и конструирование барабана. Расчет вала, подшипников, шпоночных соединений, болтов. Конструирование рамы.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 03.02.2015

  • Энергокинематический расчет привода. Проектный и проверочный расчет конической передачи и валов. Подбор и проверка подшипников качения. Расчет шпоночных соединений. Выбор муфт и обоснование количества смазки. Техника безопасности при работе привода.

    курсовая работа [199,1 K], добавлен 01.09.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.