3. Расчёт эквивалентных динамических нагрузок

Эквивалентные нагрузки заменяют собой в расчётах совокупность радиальных и осевых нагрузок, действующих на подшипники.

P_r– эквивалентная радиальная нагрузка;

F_r, F_a – радиальная и осевая нагрузки;

X, Y – коэффициенты динамических радиальной и осевой нагрузок.

4. Расчёт динамической грузоподъёмности подшипников

Динамическая грузоподъёмность подшипников представляет собой допустимую нагрузку на подшипник при заданном цикле его нагружений.

C_r – динамическая радиальная грузоподъёмность подшипника;

p – показатель, учитывающий тип тел качения в подшипнике (для шариковых подшипников =3);

a₁ – коэффициент модификации ресурса по вероятности безотказной работы (90% – =1);

a_ISO – коэффициента модификации системного подхода (=1).

5. Подбор подшипников

Основными параметрами подшипников для конструирования корпуса коробки скоростей являются их габаритные размеры.

C – динамическая грузоподъёмность;

C₀ – статическая грузоподъёмность;

d – посадочный диаметр внутреннего кольца;

D – посадочный диаметр наружного кольца;

B – ширина колец;

r – радиус закругления кольца подшипника.

6. Расчёт посадок подшипников

Посадки подшипников выбираются по интенсивности радиальной нагрузки:

b – рабочая ширина посадочного места;

k_п – динамический коэффициент посадки, зависящий от характера нагрузки;

r – радиус закругления кольца подшипника.

7. Проектирование шпиндельного узла

Шпиндели фрезерных станков предназначены для установки и закрепления на них режущего инструмента. Шпиндельные узлы в значительной мере определяют жёсткость металлорежущих станков и точность обрабатываемых на них деталей. Для этого шпиндели должны обладать необходимыми прочностью, жёсткостью, виброустойчивостью.

1. Расчёт минимального диаметра и подбор конца шпинделя

Для станков нормальной точности радиальная жёсткость шпинделя в межопорной части должна быть не менее 250 Н/мм, что обеспечивает при заданном межопорном расстоянии диаметр шпинделя.

l – межопорное расстояние.

.

Полученному диаметру шпинделя соответствует метрический конус 80

2. Расчёт и выбор подшипников

Рисунок 17 – Шпиндель

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Номинальный ресурс подшипников.

.

.

Эквивалентные динамические нагрузки.

;

.

Динамическая грузоподъёмность подшипников.

;

.

Подшипник 13 – 1000914 сверхлегкой серии диаметров 9.

; ;

; ;

; .

Подшипник 14 – 1036924 серии диаметров 9, серии ширин 1.

; ;

; ;

; .

Для больших радиальной жёсткости конца шпинделя и угловой жёсткости шпинделя в несущей опоре требуется в несущей опоре шпиндельного узла установить врастяжку два подшипника на максимально возможном расстоянии.

Заключение

В ходе выполнения курсовой работы были закреплены имеющиеся и получены новые знания в области конструирования машин. Изучены виды соединений деталей и передачи, применяемых в станкостроении. Была проделана работа по прочностному, энергетическому анализу механизмов.

Были получены и закреплены навыки работы в системах автоматизированного проектирования, графических и текстовых редакторах.

Также была выявлена потребность в улучшении навыков работы с технической и справочной литературой.