МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Пензенская государственная технологическая академия"

Кафедра "Технология общего и роботизированного производства"

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1

по дисциплине "Системы приводов технологического оборудования"

на тему "Кинематический расчет электромеханического привода

главного движения станка со ступенчатым регулированием скорости"

ПГТА 4.151001.004

Выполнила: студентка группы 09м3

Коробко М.А.

Принял: Симанин Н.А.

Пенза

2012

Р еферат

Расчетно-графическая работа содержит 24 листа формата А4, 5 рисунков, 7 источноков.

МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЙ СТАНОК, ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРИВОД, КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ, ШПИНДЕЛЬ, ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ.

О

Кафедра ТОРП

группа 09м3

бъектом разработки является электромеханический привод главного движения металлорежущего станка со ступенчатым регулированием скорости.

Цель работы: используя графоаналитический метод, выполнить кинематический расчет электромеханического привода главного движения станка со ступенчатым регулированием скоростей.

В результате проведенной работы выполнен анализ исходных данных, выбрана и описана кинематическая структура привода, спроектирована кинематическая схема привода главного движения станка, построен график частот вращения шпинделя, определяем передаточные отношения механических передач привода, табличным методом выбраны числа зубьев колес групповых передач, составлено уравнение кинематического баланса и уравнения кинематических цепей проектируемого привода, проведена комплексная проверка правильности кинематического расчета.

Степень внедрения - работа используется в учебном процессе подготовки специалистов в области проектирования и эксплуатации систем приводов оборудования и технологической оснастки машиностроительных производств.

Эффективность работы оценивается уровнем полученных студентом знаний и практических навыков.

Содержание

Введение

1. Анализ исходных данных для расчета привода

2. Выбор и описание кинематической структуры привода

3. Проектирование кинематической схемы привода станка

4. Построение графика частот вращения шпинделя станка

5. Определение передаточных отношений механических передач привода

6. Подбор чисел зубьев групповых передач табличным методом

7. Уравнение кинематического баланса и уравнения кинематических цепей привода станка

8. Комплексная проверка правильности кинематического расчета

Заключение

Введение

Приводом называют силовое устройство, сообщающее машине энергию, необходимую для работы. В привод обычно входит источник энергии, передаточный механизм и органы управления. Источником энергии может быть мускульная сила (животного или человека), механическое устройство (напр., пружинный или гиревой механизм) либо двигатель (тепловой, электрический, пневматический, гидравлический и др.). Используют и нетрадиционные источники (солнечные батареи, энергию ветра), которые перспективны как источники, не загрязняющие окружающую среду. Привод встраивается в стационарные машины (станки, прокатные станы и другое оборудование); устанавливается на движущихся рабочих машинах; применяется на различных транспортных средствах (автомобили, локомотивы и т. п.). В качестве стационарного наиболее часто используется электропривод, в котором источником механической энергии является электродвигатель.

Классификация приводов по различным критериям

Электроприводы обычно классифицируются по виду движения и управляемости, по способу передачи энергии и по другим критериям.

По виду движения все электроприводы могут быть вращательного и поступательного однонаправленного или реверсивного движения. В отдельную группу выделяют устройства возвратно-поступательного движения. В зависимости от механического передаточного устройства выделяют:

• редукторный электропривод, который содержит один из видов механического передаточного устройства;

• безредукторный, двигатель которого соединен непосредственно с исполнительным органом.

По принципу регулирования скорости электроприводы бывают регулируемые и нерегулируемые. По положению исполнительного органа они могут быть:

• следящими, которые воспроизводят перемещение исполнительного органа в соответствии с произвольно меняющимся задающим сигналом;

• программно-управляемые, обеспечивающие перемещение исполнительного органа согласно заданной программе;

• адаптивные, которые обеспечивают автоматически оптимальный режим движения при изменении условий его работы;

• позиционные, регулирующие положение исполнительного органа рабочей машины.

1. Анализ исходных данных для расчета привода

В производственных условиях исходные данные для кинематического расчета привода станка содержатся в согласованном с заказчиком техническом задании на проектирование. Дополнительные требования или рекомендации могут исходить от главного или ведущего конструктора проекта.

Исходные данные для варианта 4:

Тип станка	Токарный
Тип привода	Разделенный
Число частот вращения шпинделя, z	6
Минимальная частота вращения шпинделя, nmin, мин-1	250
Максимальная частота вращения шпинделя, nmax, мин-1	1400
Частота вращения вала электродвигателя, nэл.дв, мин-1	1440
Структурная формула коробки скоростей	3×2
Дополнительные требования	Первая и последняя передачи - клиноременные

В указанном в задании токарном станке механическая коробка скоростей и шпиндель размещены в передней бабке, неподвижно закрепленной на станине слева от рабочего места. Все валы привода, включая шпиндель, расположены горизонтально. В заданном разделенном типе привода шпиндель не входит в состав коробки скоростей и связан с ней дополнительной механической передачей. Шпиндель в данном типе привода главного движения станка располагается параллельно валам коробки скоростей.

Рис. 1. Разделенный привод главного движения металлорежущего станка

Число частот вращения шпинделя определяется степенью универсальности проектируемого металлорежущего станка. У специальных и специализированных станков шпиндель может иметь от двух до шести различных частот вращения шпинделя, а у широкоуниверсальных станков это число может достигать 24.

У станков с вращательным главным движением частоту вращения шпинделя в минуту определяют по формуле

где v - скорость резания, м/мин; d - диаметр обрабатываемой заготовки или режущего инструмента, мм.

Минимальная частота вращения шпинделя определяется зависимостью

максимальная частота вращения шпинделя

Частота вращения вала электродвигателя привода главного движения станка со ступенчатым регулированием скорости остается постоянной и выбирается близкой по величине максимальной частоте вращения шпинделя. Основным типом двигателя привода технологического оборудования со ступенчатым регулированием скорости движения является асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, как наиболее надежный и дешевый.