10 Попередній силовий розрахунок коробки швидкостей
розрахунок коробки швидкосте ведемо за частотою обертання 16 хв-1, при якій виникають найбільші сили різання внаслідок використання великих подач. При цьому рівняння кінематичного балансу має вид:
за даним рівнянням визначаємо крутні моменти на валах.
Крутний момент на валу електродвигуна:
Нм
крутний момент на і-му валу визначається за формулою:
Момент на валу 1:
Нм.
Момент на валу 2:
Нм.
Момент на валу 3:
Нм.
Момент на валу 4:
Нм.
Виконуємо попередній розрахунок діаметрів валів за умови роботи на чисте кручення:
,
де [] – допустиме напруження кручення, Мпа, [] = 20 Мпа.
Розрахунки зводимо до табл. 9.1.
Таблиця 9.1 – Попередні діаметри валів
Вал |
1 |
2 |
3 |
4 |
Крутний момент Mi,Нм |
165,6 |
257,6 |
788,3 |
1921 |
Розрахований діаметр dр, мм |
34,8 |
40,3 |
58,6 |
78,8 |
Прийнятий діаметр dр, мм |
35 |
40 |
60 |
80 |
10 Вибір електродвигуна
Вибір електродвигуна проводимо на основі режимів обробки типової деталі, яку вибираємо як найбільш часто оброблювану з усього спектру деталей, які можна обробляти на даному верстаті.
Рисунок 10.1 – Типова деталь для обробки на ТГВ
Класифікація деталі: тип – вал, розмір заготовки – Ø160х700, сталь 40Х, операція – обточування по діаметру шийок чорнова.
Таблиця 10.1 – Режими обробки типової деталі
N |
D, мм |
Припуск, мм |
К-ть проходів |
t, мм |
S, мм/об |
V, м/хв |
n, хв-1 |
N, кВт |
Т, хв |
1 |
145 |
15 |
3 |
2,5 |
0,6 |
135 |
295,39 |
5,86 |
0,875 |
2 |
148 |
10 |
2 |
2,0 |
0,6 |
140 |
295,27 |
4,82 |
2,235 |
3 |
155 |
5 |
1 |
2,5 |
0,6 |
135 |
276,34 |
5,86 |
0,935 |
Знайдемо середнє значення потужності, яка витрачається при обробці даної дталі
кВт.
За резулбтатами обчислень будуємо діаграму навантаження (рисунок ).
Визначаємо необхідну потужність двигуна
кВт,
де k=1,1 - коефіцієнт, який враховує потужність, необхідну при подачі;
NX.X. - потужність холостого ходу, кВт
кВт.
На основі даних про режими обробки
типової деталі (таблиця 7.1) будуємо
діагріму навантаження
:
За даними каталогу електродвигунів та згідно завдання на курсове проектування, обираємо 2-швидкісний електродвигун 4А180М8/4У3, характеристики якого наведено в таблиці 10.3.
Даний електродвигун призначений для приводу токарно-гвинторізного верстата, що потребує ступінчате регулювання частоти обертання шпинделя. Електродвигун відповідає вимогам ОСТ 160.510.038-78.
Таблиця 10.2 – Характеристики електродвигуна 4А180М8/4У3
Х-ка |
N, кВт |
n0, хв-1 |
Іп/Іном |
Мп/Мном |
Мmin/Мном |
Мmax/Мном |
І, кг/м2 10-2 |
Показник |
13 |
730 |
5,5 |
1,2 |
1 |
1.8 |
28 |
18 |
1455 |
6,5 |
1 |
0.8 |
1.8 |
Розшифровка маркування двигуна:
4 – порядковий номер серії двигуна;
А – тип двигуна: трифазний асинхронний короткозамкнутий;
180 – висота від вала до лап;
М – установочний розмір по довжині станини;
8/4 – кількість полюсів.