1. Расчет диаметра цилиндра:

Где:

Р - давление рабочей среды.

по ГОСТ принимаем диаметр цилиндра – 127мм

2 Расчет диаметра штока:

d_шт = 0,3D_ц

d_шт = 38мм

3 Проверка:

0,785(D_ц² - d_шт²) · 0,4 · 0,85

Таким образом, допустимо использовать цилиндр диаметром 127 мм и шток диаметром 38 мм т.к 3919Н>3411Н.

Расчет параметров резания оптимизационным методом (графическое решение поиска) для чернового точения.

Любая задача оптимального проектирования технологических процессов состоит в выборе независимых параметров режима, в выборе целевой функции и назначений соответствующих ограничений. Целевой функцией называется функциональная зависимость выбранного в качестве основного показателя эффективности от параметров режима резания.

Функциональные связи между параметрами и показателями технологической операции являются техническими ограничениями режимарезания и в совокупности составляют математическую модель оптимального режима резания.

Ограничение по кинематике станка.

Где , - минимальные значения частоты вращения шпинделя и подачи станка по паспортным данным: х = lnn;

Ограничение по мощности привода станка

Где:

, - показатели степени в выражении для силы резания ;

-коэффициент полезного действия механизмов станка;

- мощность станкапо паспортным данным;

А - коэффициент, который вычисляется по формуле

Где:

, - коэффициенты степени в формулах силы резания; t- подача;

,- показатели степени в формулах силы резания;

D- диаметр батываемой за готовки.

Ограничение по осевой силе на механизм подачи станка

Где:

, - показатели степени в формулах осевой составляющей силы резания;

—допускаемая осевая составляющая силы резания;

В-коэффициент, который вычисляется по формуле

Где:

;- коэффициент в формулах для осевой составляющей силы резания;

t - подача;

, - показатели степени в формулах для осевой составляющей силы резания;

D — диаметр обрабатываемой поверхности.

Ограничение по заданному качеству поверхности

Где:

- максимальная подача станка, обеспечивающая требуемую шероховатость

поверхности.

Ограничение по требуемой стойкости инструмента

Где:

- показатель степени в формулах скорости резания;

с - коэффициент, который можно вычислить по формуле:

Где:

,- коэффициенты в формулах для скорости резания;

D - диаметр обрабатываемой поверхности;

Т - стойкость инструмента;

t- подача при точении;

т , — показатели степени в формулах для скорости резания.

Строится график, каждая точка на котором соответствует определенному режиму работы

n = и s =

Каждая линия ограничения делит плоскость графика на две области: область допустимых

и недопустимых режимов.

Построение графиков.

1) Линии ограничения по кинематике станка

Область допустимых режимов имеет вид прямоугольника, ограниченного горизонтальными

линиями = -4.6, = -0.4, и вертикальными линиями X = 3 и X = 7.6.

2) Линия ограничения по мощности привода станка строится по зависимости

Область допустимых режимов находится слева от данной прямой.

3) Линия ограничения по осевой силе, действующей на механизм подачи станки строится по следующей функциональной зависимости

область допустимых режимов располагается ниже данной линии.

4) Линия ограничения по заданному качеству поверхности определяется по выражению

Область допустимых режимов находится ниже данной линии.

5) Линия, соответствующая заданной стойкости инструмента строится по

зависимости

Область допустимых режимов резания расположена слева от проведенной прямой.

После построения всех линий определяется область допустимых режимов резания на данную операцию.

Из теории решения задач оптимизации известно, что оптимальное решение задачи находится в одной из угловых точек области допустимых режимов резания на данную операцию.

Из графика видно, что область оптимальных решений находится в

многоугольнике a b с d е, а оптимальные решения находятся в угловых точках данного прямоугольника.

Рассмотрим, к примеру ,точки с и d

В точке с у = -0.7, х = 7,

В точке d у = -3.2, х=7.6

Для точки с

Для точки d

Расчет резьбового соединения.

Зажимная гайка из стали 45 имеет резьбу М10х1,5-8g.

Определяем напряжения в резьбовой части гайки.

Коэффициент трения в резьбе F=0,15 e=0,1d

Наибольшее суммарное нормальное напряжение без учета кручения:

Нормальное напряжение с учетом кручения:

Где σ=

Наибольшее напряжение кручения в поперечном сечении гайки:

мм. – средний размер резьбы.

Шаг S=3 мм.

Оцениваем результаты расчетов в п.1 и п.2. Считаем превышение над .

Из расчетов следует, учитывать кручение следует лишь при . При больших значениях влияние кручения незначительно.