Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Тульский государственный университет"

Кафедра "Автоматизированные станочные системы"

ОБОРУДОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА

РАЗРАБОТКА ПРИВОДА ГЛАВНОГО ДВИЖЕНИЯ

ТОКАРНОГО СТАНКА мод. 163

Расчётно-пояснительная записка к курсовому проекту

Студент гр. 620161 Е.Ю. Клеперов

Руководитель

канд. техн. наук, доц. ___________________ О.С. Кашмин

Тула 2009 г.

Аннотация

В курсовом проекте рассмотрены вопросы проектирования привода главного движения токарного станка модели 163.

Разработан привод главного движения с заданными техническими характеристиками.

В коробке скоростей ручное переключение передач заменено автоматическим, посредством гидропривода.

Представлены кинематический и динамический расчеты элементов главного привода станка. Все расчеты выполнены с использованием программ для ЭВМ, разработанных на кафедре АСС.

Содержание

Введение 4

1. Выбор электродвигателя 4

2. Кинематический расчёт главного привода 5

3. Расчёт клиноремённой передачи 7

4. Расчёт прямозубой эвольвентной передачи 9

5. Расчёт валов 14

6. Расчёт подшипников 16

7. Расчёт валов на прочность и выносливость 17

8. Расчёт шпиндельного узла 20

9. Расчёт шпонок 23

Заключение 25

Список используемой литературы 25

Введение

Применение приводов с бесступенчатым регулированием позволяет повысить производительность станков благодаря точной настройке оптимальной скорости резания и её регулированию в процессе выполнения цикла обработки. Для бесступенчатого регулирования скорости в основном применяют приводы с двигателем постоянного тока и тиристорным управлением.

Частота вращения такого двигателя регулируется в двух областях. От минимальной частоты его вращения до номинальной n_Н регулирование осуществляется изменением напряжения в цепи якоря, при этом на валу двигателя поддерживается постоянный крутящий момент. Выше n_Н частоты вращения производится изменением поля возбуждения, и мощность двигателя остаётся постоянной.

Двигатели постоянного тока обладают хорошими регулировочными характеристиками, но относительно дороги и требуют постоянное техническое обслуживание.

Двигатели управляются комплектными электроприводами.

От электродвигателя, помещённого на станине станка, вращение передаётся клиновыми ремнями на приводной шкив шпиндельной бабки.

Шпиндель получает любое число оборотов в пределах 100…3550 .

1. Выбор электродвигателя

Исходя из того что пределы частот вращения шпинделя , мощность электродвигателя N=3 кВт выбираем электродвигатель постоянного тока закрытого исполнения серии П по таблице 3 [9, с.10]: .

2. Кинематический расчёт главного привода

1. Определяем диапазоны регулирования:

2.1.1 Привода:

Принимаем максимальную частоту вращения электродвигателя n_min=3550об/мин ; n_min=100об/мин по таблице 3.6 [3, с.16].

2.1.2 Двигателя

2.1.3 Двигателя при постоянной мощности

2.1.4 Двигателя при постоянном моменте

2.1.5 Шпинделя при постоянной мощности

Для обеспечения бесступенчатого регулирования частоты вращения шпинделя при постоянной мощности знаменатель ряда передаточных отношений передач коробки скоростей ₁ принимаем равным R_ДN=2.

2.1.6 Требуемое число ступеней коробки скоростей

.

Принимаем z=4. Применяем четырёхступенчатую коробку скоростей.

2.1.7 Диапазон регулирования коробки скоростей

.

2.1.8 Электрического регулирования привода

.

Предполагаем сделать коробку с двумя групповыми и одиночной передачами (рис 1). Строим структурную сетку коробки (рис. 2), приняв в качестве основной первую по порядку группу.

Рис. 1.

2.1.9 При постоянной мощности диапазон регулирования шпинделя

2.1.10 Минимальная частота вращения шпинделя при постоянной мощности

Строим график частот вращения шпинделя (рис. 2) для случая, когда в приводе применён двигатель постоянного тока, а регулирование скорости вращения шпинделя производится ступенчато с малым = .

Диаграмма частот вращения, мин^-1

Рис. 2.