
- •Содержание
- •1 Техническая характеристика станка
- •Порядок составления технической характеристики малого
- •2 Графоаналитический метод расчёта коробки скоростей
- •2.1 Кинематическая схема коробки скоростей
- •2.2 Структурная формула коробки скоростей
- •2.3 Определение числа структурных вариантов привода и составление структурных формул
- •2.4 Выбор варианта структуры коробки скоростей и обоснование его оптимальности
- •2.5 Построение вариантов структурных сеток
- •2.6 Анализ структурных сеток
- •2.7 Построение графика частот вращения
- •2.8 Определение передаточных отношений
- •2.9 Расчёт чисел зубьев
- •3 Расчет энергосиловых параметров коробки скоростей и выбор
- •3.1 Выбор электродвигателя
- •3.2 Определение мощности на валах
- •3.3 Определение угловой скорости на валах
- •3.4 Определение крутящих моментов
- •4 Расчёт зубчатых передач
- •4.1 Проектировочный расчёт
- •4.2 Проверочный расчёт
- •5 Расчет валов
- •5.1 Проектировочный расчет
- •5.2 Проверочный расчет
- •5.3 Расчет шпинделя на жесткость
- •5.4 Расчет подшипников
- •5.5 Расчет ременной передачи
2.8 Определение передаточных отношений
Частные передаточные отношения определяют по графику частот вращения. Их выражают через знаменатель геометрического ряда φ:
i= φ±k, (23)
где k – число интервалов между смежными валами, которые пересекает данный луч на графике частот вращения;
Знак «плюс» принимают для ускоряющих передач, «минус» - для замедляющей передачи, для горизонтальных лучей k=0, i=1.
Между I и II валами:
Между II и III валами:
Между III и IV валами:
2.9 Расчёт чисел зубьев
Числа зубьев рассчитывают отдельно для каждой группы передач, используя частные передаточные отношения, найденные по графику частот вращения.
При расчете необходимо соблюдать следующие условия:
а) минимальные числа зубьев ведущего колеса 18 – 20, максимальные для ведомого – 100.
б) для обеспечения постоянства межосевого расстояния суммы чисел зубьев сопряженных колес должны быть равными, т.е.
Z1+Z2=Z3+Z4=Z5+Z6=...=const
где Z1, Z3, Z5 – числа зубьев ведущих колес элементарной двухваловой передачи; Z2, Z4, Z6 – соответствующие им числа зубьев ведомых колес.
Расчет зубчатых колес производится по следующим формулам:
, (24)
, (25)
, (26)
где k – общие кратное;
a – частное передаточного числа;
b – знаменатель передаточного числа;
i – номер передаточного числа;
zn – число зубьев ведущего зубчатого колеса;
zx – число зубьев ведомого колеса.
Общие кратное между I и II валами:
k=(1+1)(8+9)(4+5)=306/3=102
Общие кратное между II и III валами:
k=(1+1)(5+7)=24∙2=48
Общие кратное между III и IV валами:
k=(4+3)(2+3)(1+3)=140
Таблица 4 – Количество зубьев зубчатых колес
Ведущие зубчатые колеса |
Ведомые зубчатые колеса |
Проверка |
|
|
102 |
|
|
102 |
|
|
102 |
|
|
48 |
|
|
48 |
|
|
140 |
|
|
140 |
|
|
140 |
3 Расчет энергосиловых параметров коробки скоростей и выбор
электродвигателя
3.1 Выбор электродвигателя
Передача вращения от электродвигателя на первый вал коробки скоростей ременная. При выборе ременной передачи общий КПД коробки скоростей определяется по формуле:
,
(27)
где
- общий коэффициент полезного действия;
- коэффициент
полезного действия ременной передачи;
- коэффициент
полезного действия подшипников качения;
- коэффициент
полезного действия пары зубчатых колес;
i – количество валов.
Рассчитываем потребляемую мощность на электродвигателе станка:
, (28)
где Nmax – максимальная эффективная мощность резания, кВт;
- общий коэффициент полезного действия.
кВт
По полученному значению мощности двигателя, выбираем двигатель:
марка 4A132S4, мощность 7.5 кВт, частота вращения 1435 об/мин.