Выбор и расчет шарикоподшипников

 

Выберем для выходного вала по ГОСТ 8338-75 шариковые радиальные однорядные подшипники сверхлегкой серии диаметров 9 следующих типов:

Для правой опоры - 1000098 со следующими параметрам:

— внутренний диаметр d=8 мм.

— наружный диаметр D=19 мм.

— ширина колец b=6 мм.

— диаметр шариков d_w=3 мм.

— статическая грузоподъемность С₀=885 Н.

Для левой опоры - 1000093 со следующими параметрам:

1. внутренний диаметр d=3мм;

2. наружный диаметр D=8мм;

3. ширину колес b=3 мм;

4. диаметр шариков d_w=1,59 мм;

5. число шариков z=6.

Т.к. вал вращается со скоростью 1 оборот за 233 с, следовательно достаточно провести расчет на статическую грузоподъемность:

 

C₀=f_SP₀,(115)

 

где f_S - коэффициент надежности при статическом нагружении, f_S=1

P₀ - эквивалентная статическая нагрузка.

 

C₀=P₀

 

Рассчитаем эквивалентную статическую нагрузку:

 

P₀₁=X₀F_r+Y₀F_A,(116)

P₀₂=F_r,(117)

 

Р₀ определяется как наибольшая из равенств Р₀₁ и Р₀₂, где:

X₀ - коэффициент радиальной статической нагрузки,

Y₀ - коэффициент осевой статической нагрузки,

F_r- радиальная сила, действующая на подшипник,

F_A - осевая сила, действующая на подшипник.

 

X₀=0,5;Y₀=0,43;

F_r=Q₂₁=0,53 H;

F_A=T₂₁=1,426 H.

Р₀₁=0,878 H;

Р₀₂=0,53 H.

Следовательно, Р₀=0,878 Н,

Тогда С₀= Р₀=0,878 Н.

 

Из справочника конструктора-машиностроителя [5] [С₀]=196 Н для данного подшипника. Таким образом, С₀<[ С₀].

Как видно, статическая нагрузка не превышает статической грузоподъемности, из чего делаем вывод о том, что подшипники выбраны верно.

Выводы

 

1.Конструкция спроектированного механизма с параметрами, соответствующими условиям геометрических расчетов, обеспечивает нормальную работу механизма в целом.

2.Передаточное отношение червячной передачи j=0,01107 обеспечивает удовлетворение требованием кинематики работы кулачкового и храпового механизмов.

3.Приведенные в записке расчеты усилий, моментов, действующих на элементы механизмов, а также расчеты напряжений деталей в критических сечениях, указывают на работоспособность спроектированного механизма с точки зрения динамики.

Список используемой литературы

1. Первицкий Ю.Д. Расчет и конструирование точных механизмов. -Л.: «Машиностроение». 1976. —-- 456 с.

2. Вопилкин Е.А. Расчет и конструирование механизмов, приборов и систем. - М.: Высшая Школа. 1980.-463с.

3. Тищенко О.Ф. и др. Элементы приборных устройств. Курсовое проектирование. В 2х частях. Под ред. Тищенко О.Ф. - М.: Высшая Школа. 1978. 41 -328 с. и 42 -232 с.

4. Красковский Е.А., Дружинин Ю.А. и др. Расчет и конструирование механизмов приборов и вычислительных систем –М.: Высшая Школа. 1983.-431с.

5. Андреев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя – М.: «Машиностроение». 1978.Т1,2,3 – 728с., - 559с., - 557с.

6. Машиностроительные материалы (краткий справочник) / под ред. Раскатова В.М. – М.: «Машиностроение» 1980. –511с.

7. Заплетохин В.А. Конструирование деталей механических устройств. - Л.: «Машиностроение». 1990.-672с.

8. Подшипники качения: Справочник-каталог/ Под ред. В.Н. Нарышкина и Р.В. Коросташевского. -М.: Машиностроение, 1984. -280 с.

9. ГОСТ 2.703-68 Правила выполнения кинематических схем.

10. С.А. Попов, Г.А. Тимофеев Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин. – М.: Высшая школа.2002.-411с.

11. Под редакцией О.А. Ряховского. Детали машин. Том-8. М.: Издательство МГТУ имени Н.Э. Баумана. 2002.-543с.

Заключение

 

Данная пояснительная записка дает достаточно полное представление о конструкции, принципе действия, а также о методике расчета основных узлов программного механизма. В результате проделанных вычислений были рассчитаны: кулачек с профилем спирали Архимеда с ходом толкателя 5 мм минимальным и максимальным радиусами 18 и 23 мм соответственно; пружина цилиндрическая с диаметром проволоки 0,9 мм числом витков рабочих и опорных 4 и 2 соответственно; толкатель с диаметром 3,1 мм; храповой механизм с наружным диаметром 42,3 мм, числом зубьев 72 и модулем 0,64; стопорная и толкающая собачки с длинной 25 мм шириной 1,5 мм; червячная передача с модулем 0,3, числом зубьев червячного колеса 90 и числом заходов червяка равным 1; контактная пара а также первичный и вторичный валы. Расчет велся на основе соответствующей литературы, а также с активным применением вычислительной техники.

Основной целью данного курсового проекта является ознакомление с основными приемами проектирования гироскопических устройств, а также в частности, с конструктивными особенностями, принципом работы и т.д. последних.

Приложение

Программа расчета формы профиля кулачка. Язык программирования: Паскаль.

program fist;

uses Crt;

var gm,smax,alpha,gamma,q,rmin,rminr,r,step,stepst,phi,phistireal;

i: integer;

begin

ClrScr;

write ('Введите ход толкателя Smax:'): readln(smax);

write ('Введите угол давления alpha:'); readln(alpha);

write ('Введите минимальный радиус Rmin:'); read(rmin);

rmmr:=^:q*cos(alpha/l 80*pi)/sin(alpha/l 80*pi);

f rmin<rminr then vvriteln (' Rmin слишком мал.')

else writeln (' Rmin выоран верно.'),

write ('Введите рабочий угол gamma:'); readln(gamma); gm:=gamma/180*pi; q:=smax/(gm);

write ('Введите шаг step:'): readln(step);

r:=rmin;

ClrScr;

Writeln( Угол',' ': 14,'Радиус R');

stepst:=step/180*pi;

phi:=0; phist:=0;i:=0;

repeat

writeln (phi:9:l," :9,r:9:l);

phi:=phi+step; phist:=phist+stepst;

r:=rmin+q*phist;

i:=i+l; if i=20 then begin readln; ClrScr; i:=0; end;

until phi>gamma; q:=smax/(2*pi-gm-stepst);

phist:=0; repeat

phi:=phi+step; phist:=phist+stepst;

r:=rmin+smax-q*phist;

writeln (phi:9:1.":9,r:9:b;

i:=i+l; if i=20 then begin readln; ClrScr; i:=0; end;

until phi>359;

readln

end.