Содержание

Содержание 1

1. Кинематический расчет привода 3

1.1. Выбор конструктивного варианта. 3

1.2. Выбор кинематического варианта. Построение структурной формулы. 3

1.3. Построение графика частот вращения. 5

1.4. Определение чисел зубьев зубчатых колес. 7

2. Расчетная часть. 8

2.1. Проектировочные расчеты типовых деталей привода. 8

2.1.1. Определение диаметров валов. 8

2.1.2. Определение модулей зубчатых колес. 9

2.1.3. Определение начальных диаметров зубчатых колес и межосевых расстояний. 10

2.2. Проверочные расчеты типовых деталей привода. 13

2.2.1. Проверочные расчеты валов на прочность. 13

2.2.2. Расчет шпинделя на жесткость с учетом податливости опор. Выбор расчетной схемы и определение расчетных нагрузок. 22

3 Конструкторская часть 27

3.1. Компоновка привода главного движения и принцип его работы. 27

3.2. Компоновка шпиндельного узла и регулировка его подшипников. 28

Заключение 29

Литература 30

Введение

В проекте выполнен анализ исходных данных с точки зрения уточнения технических и размерных характеристик станка в соответствии с ГОСТ Н11-1, ГОСТ 18097-88, ГОСТ 1643-72.

Приведены кинематический и проектировочный расчеты привода, позволившие определить геометрические размеры валов, зубчатых колес, шкивов, подшипников и других деталей необходимые для разработки эскизной компоновки привода. Разработана эскизная компоновка коробки скоростей и шпиндельного узла.

Проведены проверочные расчеты на жесткость: шпинделя, валов, шлицевых соединений для проверки их соответствия нормам жесткости и точности по ГОСТ 370-76.

Для обеспечения кинематической точности привода выполнен выбор классов точности подшипников, степени точности зубчатых колес и шлицевых соединений, а также их посадок.

В заключении сделаны выводы о соответствии основных размеров, норм точности и жесткости станка их значениям.

1. Кинематический расчет привода

Кинематический расчет привода главного движения имеет целью определение передаточных отношений и чисел зубьев групповых передач.

Он содержит следующие этапы:

1. Выбор конструктивного варианта.

2. Выбор кинематического (структурного) варианта и построение структурной формулы и сетки.

3. Построение графика скоростей вращения валов и определение передаточных отношений групповых передач.

4. Определение чисел зубьев зубчатых колес.

5. Разработка кинематической схемы привода.

Выполним последовательно все этапы расчета.

1.1. Выбор конструктивного варианта.

Руководствуясь методическими рекомендациями по обеспечению компактности коробки скоростей изложенными в книге [3], применяем конструктивный вариант

Z=2х4х2

1.2. Выбор кинематического варианта. Построение структурной формулы.

Строим структурную формулу в общем виде

Z=P₁(X₁)·P₂(X₂)·P₃(X₃)

Исходя из основного закона распределения передаточных отношений, принимаем характеристики групповых передач:

Х₁ = 2;

Х₂ = P₁ = 2 ;

Х₃ = 4.

тогда запишем структурную формулу в окончательном виде:

Z=2(2)·4(2)·2(4)

Этот структурный вариант характеризуется постепенным возрастанием характеристик Х₁, Х₂, Х₃ групповых передач и обеспечивает главную редукцию в конце кинематической цепи. Тем самым достигаются минимальные размеры элементов привода: шкивов, валов, зубчатых колес и в целом - компактность коробки скоростей.

Рис.1 Структурная сетка

1.3. Построение графика частот вращения.

Анализ полноты исходных данных свидетельствует об отсутствии промежуточных значений частот вращения шпинделя.

Поэтому прежде чем приступить к построению графика частот вращения шпинделя, найдем промежуточные значения скорости вращения. С этой целью определим знаменатель геометрического ряда 

Принимаем стандартное значение =1,26 и по нормали Н11-1 (ГОСТ 8032-56) выбираем промежуточные скорости вращения шпинделя, (об/мин):

n₁ = 50; n₂ = 63; n₃ = 80; n₄ =100; n₅ = 125; n₆ = 160; n₇ = 200; n₈ = 250; n₉ = 315; n₁₀ = 400; n₁₁ = 500; n₁₂ = 630; n₁₃ = 800; n₁₄ = 1000; n₁₅ = 1250; n₁₆ = 1600.

Выбираем двухскоростной электродвигатель типа АИР160S6/4 мощностью Р=8,5/7,5 кВт с синхронной частотой вращения n=1455/975 об/мин. [10].

Строим график частот вращения исходя из двух условий. [3]

1.Редукция скорости вращения должна последовательно возрастать. Главная редукция должна быть в конце кинематической цепи.

2. Значения передаточных отношений групповых передач не должны превышать предельных значений

Рис.2 График частот вращения

Определяем передаточные отношения в соответствии с графиком частот вращения:

; ;

; ;

; ;

.