5.4. Определение чисел зубьев шестерни

На Рисунке представлена компоновочная схема коробки скоростей. Обычно модули всех передач группы одинаковы. В этом случае

z_j+ z′_j = S_z = const,

где z_j, z′_j – числа зубьев соответственно ведущего и ведомого колес j-той пары, j= 1, 2 …p;

S_z – сумма чисел зубьев обоих колес.

Рисунок 5.3 – Компоновочная схема коробки скоростей

Для первой постоянной передачи выполняется аналитический расчет чисел зубьев колес, при сумме зубьев , по формулам

и ,

Где i₀ = 1 – передаточное отношение основной постоянной передачи;

и - числа зубьев зубчатых колес;

Z₀ = 102 – суммарное число зубьев постоянной передачи.

,

.

Принимаем числа зубьев и .

Для групповых передач выполняется табличный подбор чисел зубьев колес по [1, стр.14, табл. 1.4].

; ; ;

; ; ;

6 Разработка и описание кинематической схемы станка

Кинематическая схема станка приведена на Чертеже 1. Вращение шпинделя осуществляется от двигателя 1 с регулируемой частотой вращения через муфту, постоянную зубчатую косозубую передачу 2,3, двухступенчатую коробку скоростей. Коробка скоростей в зависимости от положения гидравлического механизма с плунжерным гидравлическим цилиндром обеспечивает передачи 4, 5 и 6, 7. Резьбонарезание осуществляется с помощью датчика Д, связанного со шпинделем зубчатой передачей 8—9.

Продольное и поперечное перемещения стола осуществляются от регулируемых высокомоментных двигателей 10, 15 с встроенными датчиками обратной связи через шариковые винтовые пары с шагом Р = 4 мм. Для контроля перемещений в поперечном направлении (координата X) возможно применение фотоэлектрических датчиков линейных перемещений.

7 Кинематическая настройка станка

1. Кинематическая настройка и наладка главного движения Ф(В₁):

Конечные звенья (КЗ): вал электродвигателя мощностью N= 8 кВт и номинальной частотой вращения n_р = 1000 мин^-1 и шпиндель с инструментом;

Рабочие перемещения (РП): n_эл, мин^-1n_шп, мин^-1;

Уравнение кинематического баланса (УКБ): n_эд i_v=n_шп;

УКБ в общем виде:

Формула настройки (ФН): i_v= n_шп/ n_эд.

2. Кинематическая настройка и наладка продольной подачи стойки. Ф(П₂):

КЗ: электродвигатель ­ стойка

РП: n_э мин ^{- 1} S_пр мм/мин стола с заготовкой;

УКБ: n_эp₄=S_пр;

3. Кинематическая настройка и наладка поперечной подачи стойки с шпиндельной бабкой. Ф(П₃):

КЗ: электродвигатель ­ стойка;

РП: n_э мин ^{- 1} S_поп мм/мин стола с заготовкой;

УКБ: n_э p₄=S_поп;

4. Кинематическая настройка и наладка вертикальной подачи стола с заготовкой. Ф(П₄):

КЗ: электродвигатель ­ стол с заготовкой;

РП: n_э мин ^{- 1} S_верт мм/мин стола с заготовкой;

УКБ: n_э p₄=S_верт;

8 Конструирование и расчет привода главного движения: выбор и описание компоновки, динамические, прочностные и другие расчеты деталей

8.1Расчет крутящих моментов на валах.

8.1.1Расчёт крутящего момента на валу электродвигателя

Для определения крутящего момента на валу электродвигателя используют номинальную мощность и номинальную частоту вращения двигателя:

Где Т_Э - крутящий момент на валу электродвигателя, Н м;

N_Э- мощность электродвигателя, кВт, ; n_э- частоты вращения электродвигателя, n_Э = 1000 мин^-1

Нм

8.1.2 Крутящий момент на первом валу привода

Крутящий момент на первом валу привода рассчитывается по формуле

где - мощность электродвигателя, кВт, ;

_э1 - КПД участка привода от электродвигателя до первого вала;

n_p1 - расчётная частота вращения первого вала, принимается по графику частот, n_p1 = 1000 мин^-1;

КПД участка привода до первого вала рассчитывается по формуле

где _M- кпд муфты, _M = 0.95

_П - КПД подшипников, _П = 0.99

;