Z1=25; z2=29
|
Z3=32; z4=40 Z5=40; z6=32 Z7=24; z8=4
|
Z9=50; z10=50 Z11=20; z12=80
|
Z13=60; z14=60
|
|
|
|
|
2.4 Определение действительных частот вращения шпинделя
мин-1
мин-1
мин-1
мин-1
мин-1
мин-1
мин-1
мин-1
мин-1
мин-1
мин-1
мин-1
2.5 Определение погрешности частот вращения шпинделя
Относительная погрешность частот
вращения шпинделя фрезерного станка не должна превышать значение при выбранном коэффициенте :
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
Мы можем сделать вывод о том, что
погрешности частот вращения шпинделя находятся в допустимых пределах (не
превышают допустимые 2,5%.)
Окончательно принимаем числа зубьев
всех передач привода.
2.6
Кинематическая схема привода
3. Прочностной расчет привода главного движения
.1 Расчет модуля зубчатых передач
Расчёт модуля цилиндрических передач
по допускаемым контактным напряжениям и напряжениям изгиба
Расчетный модуль по контактным
напряжениям
Расчетный модуль по
напряжениям изгиба
где Сk = 3530,9 и Си = 84,87 - коэффициенты, зависящие от
материала зубчатой пары, для стальной шестерни и стального колеса- передаточное
число зубчатой пары;
- коэффициент ширины
колеса;
- число зубьев
шестерни;
=310 МПа и -
допускаемые контактные напряжения и напряжения изгиба,- номинальная
передаваемая мощность, кВт, определяется по
формуле:
= Nэ* ;
где Nэ = 8 кВт - мощность
электродвигателя, - КПД
кинематической цепи от двигателя до рассчитываемой шестерни- коэффициент формы
зуба, зависит от числа зубьев;
и - коэффициенты долговечности колес, рассчитываются по формулам:
где и
-коэффициенты,
учитывающие изменение мощности.
и -
коэффициенты, учитывающие переменность частот вращения шестерни;
- долговечность
зубчатой пары, ч
- минимальная частота
вращения в группе, мин-1
- скоростной
коэффициент, определяется по формуле
Где: C - коэффициент,
зависящий от материала и точности обработки шестерен; для закаленных С = 9-
допускаемая окружная линейная скорость в зубчатой передаче; для закаленных V = 9
·
Для Д-I
кВт
об/мин. - частота
вращения шестерни
об/мин. - минимальная
частота в группе
- число
зубьев шестерни
U=1,16;
;;
Y=0,108
- коэффициент формы зуба
;
Стандартное значение
модуля по ГОСТ 9563 - 60: 5
·
Для I-II
кВт
об/мин. - частота
вращения шестерни
об/мин. - минимальная
частота в группе
- число
зубьев шестерни
U=2;
;;
Y=0,107
- коэффициент формы зуба
;
Стандартное значение
модуля по ГОСТ 9563 - 60: 5
·
Для II-III
кВт
об/мин. - частота
вращения шестерни
об/мин. - минимальная
частота в группе
- число
зубьев шестерни
U=4;
;;
Y=0,04
- коэффициент формы зуба
;
Стандартное значение
модуля по ГОСТ 9563 - 60: 6
·
Для III-IV (Шп.)
кВт
об/мин. - частота
вращения шестерни
об/мин. - минимальная
частота в группе
- число
зубьев шестерни
U=1;
;;
Y=0,134
- коэффициент формы зуба
;
Стандартное значение
модуля по ГОСТ 9563 - 60: 6
Определяем модули
зубчатых зацеплений с помощью ЭВМ по программе кафедры ОАМ ModLZubCos и сводим все рассчитанные значения
в таблицу
Модули зубчатых зацеплений
|
Д - I
|
I-II
|
II-III
|
III - ШП
|
Мощность
|
7,76
|
7,45
|
7,23
|
6,95
|
Ширина зубчатого колеса
|
50
|
50
|
60
|
60
|
Ширина зубчатого шестерни
|
60
|
60
|
72
|
72
|
Модуль на контактное напряжение
|
4,76
|
4,77
|
5,74
|
5,32
|
Модуль на напряжение изгиба
|
1,25
|
1,32
|
2,05
|
1,55
|
Стандартное значение модуля по ГОСТ 9563 - 60
|
5
|
5
|
6
|
6
|
Значение межосевого расстояния, расчетное
|
135
|
180
|
300
|
360
|
Число зубьев шестерни
|
25
|
24
|
20
|
60
|
Число зубьев колеса
|
29
|
48
|
80
|
60
|
Вывод: Результат
определения модулей зубчатых зацеплений с помощью ЭВМ совпадают с ручным
расчетом.
.2 Определяем размеры зубчатых колес привода станка
Рабочую ширину шестерни в мм
определяют по формуле:
=y× m
Общую ширину шестерни в мм с учетом
зубозакруглений, фасок и неточностей сборки находят из выражения:
общ = b+2×m.
Делительный диаметр:
1
= Z. m
Диаметр вершин зубьев:
a1
= Z. m + 2m.
Результаты сводим в таблицу:
|
d 1 = Z. m
|
d a1 = Z. m + 2m
|
b =y×
m
|
bобщ = b+2×m
|
|
m
|
|
|
|
|
Z1=25
|
5
|
125
|
135
|
|
60
|
Z2=29
|
|
145
|
155
|
50
|
|
Z3=32
|
5
|
160
|
170
|
60
|
|
Z4=40
|
|
200
|
210
|
|
50
|
Z5=40
|
|
200
|
210
|
50
|
|
Z6=32
|
|
160
|
170
|
|
60
|
Z7=24
|
|
120
|
130
|
60
|
|
Z8=48
|
|
240
|
250
|
|
50
|
Z9=50
|
6
|
300
|
312
|
60
|
|
Z10=50
|
|
300
|
312
|
|
72
|
Z11=20
|
|
120
|
132
|
72
|
|
Z12=80
|
|
480
|
492
|
|
60
|
Z13=60
|
360
|
372
|
72
|
|
Z14=60
|
|
360
|
372
|
|
60
|
3.3 Расчёт крутящих моментов и диаметра валов
Диаметр вала d в мм определяется по
формуле:
где [t]к - допускаемое напряжение кручения, [t]к = 20 МПа;
T - крутящий момент на
валу; определяется по формуле:
где N - передаваемая мощность на валу,
кВт;
-
частота вращения шпинделя, мин-1.
Вал Д:
N= 7,76 кВт;
Принимаем dд
= 30 мм.
Вал I
N=
7,45 кВт;
Принимаем dI = 35 мм.
Вал II
N=7,23
кВт;
Принимаем dII = 45 мм.
Вал III
N=6,95
кВт;
Принимаем dIII = 50 мм.
4. Выбор
электрических муфт
Выбираем габаритные размеры муфты
(по ГОСТ 21573-76) исполнение Э1ТМ…2 с контактным такопроводом.
Вал
|
I
|
II
|
III
|
d
мм
|
45
|
55
|
60
|
Габариты муфты
|
11
|
12
|
13
|
Габаритные размеры электромагнитных
муфт по ГОСТ 21573-76
Вал
|
Обозначения
|
D
|
D1
|
D2
|
D3
|
L
|
l
|
d
|
b
|
n
|
диск
|
I
|
Э1ТМ112
|
150
|
150
|
45
|
140
|
60
|
15
|
5
|
20
|
8
|
5/6
|
II
|
Э1ТМ122
|
170
|
170
|
55
|
160
|
68
|
15
|
5
|
20
|
8
|
5/6
|
kIII
|
Э1ТМ132
|
190
|
190
|
60
|
180
|
78
|
15
|
5
|
20
|
8
|
5/6
|
5. Выбор
подшипников
Выбираем подшипники шариковые
однорядные ГОСТ 8338-75 (легкая серия)
Таблица подшипников
Номер вала
|
I
|
II
|
III
|
Диаметр вала
|
35
|
45
|
50
|
60
|
Подшипник
|
207
|
209
|
210
|
212
|
Выбираем подшипники шариковые однорядные
ГОСТ 8338-75 (особолегкая серия серия) под шестернями, закрепленными с муфтами.
Номер вала
|
I
|
II
|
III
|
Диаметр вала
|
45
|
55
|
60
|
Подшипник
|
7000109
|
7000111
|
7000112
|
Габаритные размеры подшипников по
ГОСТ 8338-75
Обозначение
|
d
|
D
|
B
|
r
|
207
|
35
|
72
|
17
|
2
|
209
|
45
|
85
|
19
|
2
|
210
|
50
|
90
|
20
|
2
|
212
|
60
|
110
|
22
|
2,5
|
7000109
|
45
|
75
|
10
|
1
|
7000111
|
55
|
90
|
11
|
1
|
7000112
|
60
|
95
|
11
|
1
|
Заключение
Спроектирована коробка скоростей
продольно-фрезерного станка модели 6606. В процессе выполнения курсового
проекта были получены необходимые знания для конструирования привода главного
движения. Изучил технические характеристики, назначение основных узлов,
механизмов и органов управления. Приобрел важные знания о движениях в станке и
принципах его работы. Также я ознакомил с кинематикой продольно-фрезерного
станка. Была изучена его кинематическая структура и кинематическая настройка.
Провел построение и сделал описание кинематической схемы станка по заданной структурной
формуле, построил кинематические варианты включения и выбрал оптимальный
вариант. Далее построили график чисел оборотов шпинделя и определили параметры
кинематических передач привода. Вследствие проведённой работы рассчитал оценку
точности кинематического расчёта привода продольно-фрезерного станка. Выбрал
электрические муфты и подшипники для валов и под шестернями, закрепленными с
муфтами. По расчетам был сделан чертеж.
Список литературы
1. Тарзиманов Г.А. Проектирование металлорежущих станков. - М.:
Машиностроение. 1980. - 288 с.
2. Кучер А.М. Металлорежущие станки. - М.: Машиностроение.
1972. - 305 с.
. Металлорежущие станки и автоматы: учебник для втузов.
Под ред. А.С. Проникова. - М.: Машиностроение. 1981. - 479 с., ил.
. Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя.
- М.: Машиностроение. 1979. - Т.2 - 559 с.