3 Расчет крутящих моментов

3.1 Определение крутящих моментов для привода главного дви­жения

3.1.1. В процессе работы металлорежущего станка крутящий момент привода уравновешивается крутящим моментом от сил полезно­го сопротивления и сил трения в кинематических цепях привода. Крутящий момент на валу электродвигателя привода при номинальной мощ­ности определяется по формуле , где N_э - мощность в кВт и n_э - частота вращения электродвигателя в мин^-1.

3.1.2. Для определения крутящих моментов T_j на валах приво­да главного движения может использоваться формула , где T_j в Н·м ; n_j - частота вращения j вала в мин^-1, - КДД участка цепи от двигателя до данного вала.

3.1.3. Крутящий момент на любом валу может быть выражен че­рез крутящий момент любого предыдущего ему вала и наоборот, т.е., и где -передаточное отношение ; - КПД цепи между валами; и - частоты враще­ния k и j валов.

3.1.4. При определении крутящих моментов на валах коробок скоростей универсальных станков расчетная частота вращения шпин­деля принимается не n_min, а рассчитывается для токарных, револь­верных, расточных, карусельных и консольно-фрезерных станков по формуле , а для сверлильных - , где - диапазон регулирования частот вращения. Крутящий момент на шпин­деле, соответствующий этой частоте, принимается в качестве наи­большего расчетного и равен .

3.2 Определение крутящих моментов для привода подач при общем приводе станка

3.2.1. Расчетной кинематической цепью в данном случае явля­ется цепь максимальных ускорительных передач, т.е. цепь наиболь­ших подач. Крутящий момент на шпинделе, необходимый для привода подач равен , где - расчетная подача на оборот шпинделя в мм/об, - КДД всего привода подач, Р - тяговая сила в Н.

3.2.2. Для определения крутящих моментов T_j на валах привода подач при общей приводе станка может использоваться формула , где Т_j в Н·м, Р в Н, s_p в мм/об, - передаточное отношение участка цепи между шпинделем и данным валом, - КПД цепи от j вала по тяговый механизм.

13.2.3. Крутящий момент на тяговом валу привода подач может определяться по формуле , где Н - ход кинематической пары тягового механизма в мм, передаточное отношение расчетной цепи, η_т - КПД тягового механизма.

3.3 Определение крутящих моментов для раздельного привода подач

3.3.1. Крутящие моменты Т_Э на валу электродвигателя раздель­ного, т.е. независимо привода подач и на любом валу T_j определя­ются по тем же формулам, как и для привода главного движения.

3.3.2 Расчетный крутящий момент на ведущем звене тягового механизма , где - час­тота вращения тягового зала, определяемая через минутную подачу s_min в мм/мин и ход кинематической пары тягового механизма Н в мм, - КПД цепи от электродвигателя до тягового вала.

4 Расчет зубчатых передач

Метод расчета зубчатых передач на прочность устанавливается ГОСТ 21354-75. Ниже приводятся только основные формулы для расчетов и порядок его выполнения.

4.1 Выбор материала и термообработки зубчатых колес

Основными условиями для выбора материала и термообработки колес являются:

1. Критерии работоспособности, условия нагружения и назначение привода.

2. Условие равнопрочности зубьев шестерни и колеса.

3. При твердости рабочих поверхностей зубьев обоих колес НВ>350 передачи являются плохо прирабатывающимся, при твердости НВ≤350 хотя бы одного из колес возможна приработка зубьев.

4. Технология изготовления зубчатых колес.

5. Конструкция, размеры, точность зубчатых колес, методы обработки зубьев и виды термообработки.