I, II, III, IV – номера валов; ni – частоты вращения шпинделя, об/мин;

U₁…U₅ – передаточное отношение i-той механической передачи.

Рисунок 4 ГЧВ (второй вариант)

I, II, III, IV – номера валов; ni – частоты вращения шпинделя, об/мин;

U₁…U₅ – передаточное отношение i-той механической передачи.

Принципиальная кинематическая схема представлена на черт. ВКР150900.2010.00КЗ.

4.2 Кинематический расчет привода подач

Исходные данные: ; ;

Кинематическая схема привода подач представлена на рис.5:

Рисунок 5 Кинематическая схема привода подач

Расчётные перемещения конечных звеньев

Составляем уравнение кинематического баланса:

, (12)

, (13)

Определяем значения частот вращения вала двигателя при получении диапазона подач от до :

>

Строим график чисел подач, рис.6:

Рисунок 6 График чисел подач

Выбираем тип двигателя, [1, стр. 91] 2ПБ-132МГУ4, для которого Р_ном=1,1кВт, n_MIN=750мин^-1, n =3000мин .

4.3 Приближенный расчет валов

Определяем на ГЧВ цепь наибольшей редукции – расчетную цепь. Номер расчётной ступени на последней вертикали определяется:

, (14)

где z – число ступеней частот шпинделя.

В нашем случае при z = 25 получаем:

, принимаем j = 7.

Для остальных групп расчётными являются нижние ветви, рис. 7:

Определяем общий к.п.д. от электродвигателя до каждого вала, приняв следующие значения к.п.д. отдельных механических звеньев:

к.п.д. зубчатой передачи – η_з=0,98;

к.п.д. пары подшипников – η_П=0,99.

Результаты расчёта к.п.д. сводим в таблицу 3.

Таблица 3

№ вала	Общий к.п.д.
Э/д
I
II

Определяем расчётные крутящие моменты на валах по формуле:

(Н∙м), (15)

где n - расчётная частота вращения i-го вала (определяется по точкам, выделенным на ГЧВ); η - общий к.п.д. до соответствующего вала.

Рисунок 7 Схема расчётной цепи

Н∙м;

Н∙м;

Н∙м.

Крутящий момент на шестерне 3-го вала:

Н∙м.

Результаты расчёта сводим в табл. 4.

Таблица 4

N вала	II	III	IV	III/
М (Н∙м)	923,78	3565,01	3095,16	805,69

Определяем для каждого вала расчётные полярные моменты сопротивления W по допускаемым напряжениям кручения. Влияние изгиба учитываем, снижая величину [τ ].

Принимаем предварительно в качестве материала для валов сталь 45, для которой [τ ] = 26 МПа.

Условие прочности при кручении:

(м ), (16)

Для вала II:

.

Для вала III:

.

Для вала IV:

.

По справочным данным [1, стр.35-37] подбираем параметры валов из условия:

.

Результаты сводим в таблицу 5:

Таблица 5

№ вала	W , см	Шлицевый вал
		z×d×D, мм	W , см
II	35,53	8×56×62	37,9
III	47,13	8×62×68	51,6