Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

ГОУ ВПО « Уральский Государственный Технический Университет - УПИ» Имени первого президента России Б.Н.Ельцина

Кафедра «Металлорежущие станки и инструменты»

Курсовая работа

По дисциплине:

«Расчет и конструирование станков»

Вариант №

Выполнил: студент

Проверил: Ю.И.Черкасов

Группа: группа

Екатеринбург

2010

1. Исходные данные.

Горизонтально-фрезерный станок.

Стол 500×2000мм.

Р_дв – мощность электродвигателя.

Р_дв = 15 кВт.

z_n – число ступеней частот вращения шпинделя.

z_n = 12.

 – знаменатель стандартного ряда частот вращения.

 = 1,41.

n_min – минимальная частота вращения шпинделя.

n_min = 31,5 об/мин.

Где

Zn - число ступеней частот вращения шпинделя;

nmin - минимальная частота вращения шпинделя, об/мин;

 - знаменатель стандартного ряда частот вращения;

Pдв - мощность электродвигателя, кВт;

dсв – наибольший условный диаметр сверления в стали, мм;

2. Выбор типа структуры сложной коробки.

Сложные коробки скоростей строятся на основе элементарных.

Т.к. z_n ≤z_{n max}, значит можно использовать множительную структуру (из ограничения величины передаточного отношения зубчатых передач и диапазона регулирования элементарной коробки скоростей ).

Представим общее число ступеней регулирования сложной коробки произведением

– числа ступеней регулирования элементарных коробок.

Под структурной компоновкой подразумевается последовательность расположения элементарных коробок в структуре сложной.

Сложная коробка скоростей множительной структуры при значении Z_n=12 представлена:

Z_n=12=3x2x2

Уменьшение числа элементарных коробок сокращает число валов, что позволяет минимизировать торцовые габариты, металлоемкость и себестоимость коробки и увеличить КПД привода. С целью уменьшения величины прогиба шпинделя на нем не рекомендуется размещать более двух зубчатых колес.

3. Выбор варианта структурно-кинематической компоновки.

Количество вариантов структурной компоновки можно рассчитать по формуле:

m – количество элементарных коробок скоростей.

Р – количество элементарных коробок с одинаковым числом ступеней регулирования.

Варианты структурной компоновки:

(1)

(2)

(3)

Выбираем (1) вариант структурной компоновки сложной коробки, так как на выходной вал коробки скоростей – шпиндель ставится не более двух колес, для того чтобы не было большого прогиба шпинделя. Также по возможности необходимо избегать повышающих передач (для уменьшения шума повышающей передачи делаются на степень точности выше по сравнению с понижающими передачами), следовательно, коробка дороже.

Выбираем двигатель с частотой вращения, которая близка к максимальной частоте вращения шпинделя. Минимальная частота вращения валов в структуре сложной коробки уменьшается по мере удаления от двигателя, а максимальные крутящие моменты, диаметры валов, модули элементарных коробок увеличиваются, следовательно, трехскоростные коробки целесообразно разместить в начале структуры, следовательно уменьшиться общая металлоемкость колес коробки и снижается вес трех-венцового подвижного блока и механизм управления коробки получается проще.

Выбираем простое последовательное размещение элементарных коробок по отношению друг другу. Для горизонтально-фрезерных станков выбираем фланцевый двигатель и между двигателем и первым валом коробки размещаем дополнительную зубчатую передачу.