Кинематическая схема проектируемого стенда представка на рисунке 4.1. Даная кинематическая схема показывает принцип работы стенда. От двигателя момент передается на ведущий шкив 1, затем через ременную передачу 2 на ведомый шкив 1, затем через передачу винт-гайка - 4 воздействует на изделие, которое крепится в тисках 5.
Рисунок 4.1 – Кинематическая схема
Проектный расчет стенда
Цель проектного расчета ориентировочно определить геометрические размеры проектируемого стенда.
Кинематический расчет стенда
Определить силу F, необходимую для выпрессовки. На крестовину должна действовать сила:
, (4.1)
где – предел прочности на смятие стали. Полагаем ;
– площадь среза. Возьмем крестовину автомобиля КАмаЗ и посчитаем площадь среза - 80 мм2.
Н ≈ 5000 Н
Выбор электродвигателя. Определим потребную мощность двигателя, которая позволит производить выпрессовку.
, (4.2)
где , поступательная скорость движения звена ;
− общий КПД, учитывающий все потери.
кВт.
По ГОСТ 19523-74 согласно выбираем асинхронный двигатель 80А6/920 с частотой вращения , мощностью кВт.
Определим частоту вращения винта:
, (4.3)
− шаг резьбы, м.
Расчет передачи винт-гайка
Основные параметры
Материал винта и гайки. Для винта принимаем сталь 45, термообработка – улучшение (предел текучести ), для гайки - оловянистую бронзу БрО10Ф.
Допускаемое давление и напряжение: Допускаемое давление (износостойкость резьбы) для пары сталь-бронза =9 МПа.
Для материала винта при коэффициенте запаса прочности =3.
Для материала гайки на растяжение и смятие
;.
Средний диаметр резьбы. Для передачи принимаем упорную резьбу. Конструкцию гайки выбираем цельную, с коэффициентом высоты гайки .
Тогда средний диаметр резьбы (, мм):
≥ , (4.4)
где − осевая сила, действующая на винтовую пару;
− коэффициент высоты головки гайки;
= 9 МПа - допускаемое давление.
≥ мм.
По вычисленному значению выбираем большее ближайшее значение по ГОСТ 10177-82 /таблица 13.4, 1/ номинальный диаметр резьбы мм., шаг резьбы мм., средний диаметр мм. внутренний диаметр винта мм.
Угол подъема резьбы.