Горизонтально-ковочная машина с вертикальным разъемом матриц

 

 

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ  ЗАПИСКА

к курсовому проекту  по теории механизмов и машин

 

 

 

 

Руководитель

_______________________________

(Ф.И.О.)

Дата защиты____________________

Оценка________________________

Подпись руководителя___________

Санкт-Петербург 

2011

 

 

 

 

 

 

 

 

 

             1.Описание работы машины и

исходные данные для проектирования.

 

Горизонтально-ковочная машина с вертикальным разъемом матриц

Движение передается от электродвигателя М через редуктор Р на кривошип 1 кривошипно-ползунного механизма (КПМ). От кривошипа через шатун 2 движение передается на ползун 3, на котором установлен пуансон 4, деформирующий заготовку 5, установленную в полуматрице 6. Заготовка зажимается подвижной полуматрицей 7, установленной на зажимном ползуне 8.                                                                                                                        Закрывание матриц происходит с помощью кулачкового механизма. Кулачок 9 получает вращение от кривошипа 1 через коническую зубчатую передачу с передаточным отношением равным единице.

 

Частота вращения Электродвигателя    n_д = 1440  (мин^-1)

Модуль зубчатых колёс m = 2 (мм)

Момент инерции ротора двигателя I_д = 0,06 (кг∙м²)

Момент инерции вращающихся  масс I_вр = 0,08 (кг∙м²)

I_1А = 0,1 (кг∙м²)

[s]	ω1(Рад/с)	k	υср(м/с)	λ	Fmax(н)
0,05	10	3	0,32	1/3,2	0,01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Расчёт схемы редуктора

Цель: Подбор чисел зубьев для заданной схемы.

 

 

2.1 Определение передаточного отношения редуктора

 

 

n₁≈10∙ω₁=10∙10=100 (об/мин)

 

 

 

2.2 Схема редуктора

 

Схема состоит из двух ступеней

 

1-я: Простая зубчатая передача внешнего зацепления состоящая из колёс    а и б

2-я: Планетарная  передача состоящая из Центровых  колёс 1,3  
сателлита 2 и водила Н.

 

2.3 Разбивка передаточного отношения редуктора по ступеням.

 

 

Принимаю:    = 4

 

 

 

2.4 Подбор чисел зубьев по ступеням

 

Для подбора зубьев используем условие не подрезания зуба

 

 

z_а>17;

z_б>17;

z₁>17;

z₂>17;

z₃>85;

 

 

1) Для первой ступени   

 

Примем   z_а=20   тогда    z_б = z_а∙U_а,б = 20 ∙ 3,6 = 72

 

2) Для второй  ступени 

Отсюда  

 

Примем   z₃=90   тогда    z₁ = 30

 

 

Используя условие  соостности

 

z₃ = 2z₂ + z₁ Отсюда следует z₂=30

 

Предварительные итоги:

 

z_а=20; z_б = 72; z₁ = 30; z₂ = 30; z₃=90  

 

Условие сборки    - где ц это любое целое число

 

Условие соседства 

 

 

Окончательные итоги:

z_а=20; z_б = 72; z₁ = 30; z₂ = 30; z₃=90  

2.5 Расчёт диаметров делительных окружностей

 

d_i=m∙z_i

 

d_а=40 (мм); d_б=144 (мм); d₁=60 (мм); d₂=60 (мм); d₃=180 (мм); 

 

Схема редуктора  в двух проекциях построена на листе приложений №1

 

3.Определение размеров звеньев КПМ

 

l_АВ = l₁ = ? l_BC = l₂ = ? h = ?

h = 2l₁

 

 

 

h = 2l₁ = 0,096 (м)

 

4.Аналитический метод определения аналога скорости ползуна.

 

Расчёты по формуле только для рабочего хода с шагом  Δφ = 30° сведены в таблицу на листе приложений №2

 

 

5.Расчёт маховика.

5.1 Определение  приведённого к  КПМ момента  инерции

 

I_пр = I_1А + (I_д + I_вр)∙

 

I_пр = 0,1 + ( 0,06 + 0,08) ∙ 14,4 = 29,13 (кг∙м²)

 

5.2 Определение приведённого момента сил полезного сопротивления

 

= F_max ∙ | |

 

Расчёты по формуле сведены  в таблицу, по ним построен график на листе приложений №2

 

5.3 Определение  A_c приведённого момента сил сопротивления

 

Определим интеграл численно с помощью метода трапеций

где

 

Расчёты по формуле сведены  в таблицу, по ним построен график на листе приложений №2

 

5.4 Определение  работы движущих сил A_д

 

где - const   =>   – эта прямая показана на графике на листе приложений №2

 

 

5.6 Определение максимального значения суммарной работы всех сил

 

Определим ΣА_max = А_д - А_с графически.

 

С помощью  графика определяем максимальное значение

ΣА_max = 1010 (Дж) в точке φ = 210°

 

 

 

5.7 Определение  момента инерции обеспечивающего  заданное значение [s]

 

I_пр = 29,13 кг∙м²

[I_пр] > I_пр следовательно нужен маховик

I_м = [I_пр] - I_пр = 202-29,13= 172,87 (кг∙м²)

Расположив маховик ДО редуктора необходимый момент инерции уменьшиться.

 

Лист приложения №1 
Лист приложения №2

 

 

φ	180	210	240	270	300	330	360
	0,0	0,0175	0,0351	0,048	0,0481	0,0305	0,0
(н)	0	175	351	480	481	305	0
(Дж)	0	92,11	369	806	1312	1726	1886