- •Реферат
- •Содержание
- •Введение
- •2 Анализ реализуемых на станке кинематических схем обработки. Определение исполнительных движений и их настраиваемых параметров
- •3 Разработка и описание структурной схемы станка
- •4. Расчет мощности и выбор электродвигателя привода главного движения
- •5. Кинематический расчёт привода главного движения
- •5.2. Определение числа групповых передач и выбор структурной формулы привода
- •5.3. Расчет передаточных отношений передач привода графоаналитическим методом
- •2,50 5,17 – Верно.
- •5.4. Определение чисел зубьев шестерни
- •6 Разработка и описание кинематической схемы станка
- •7 Кинематическая настройка станка
- •8.1.3Расчет крутящего момента на втором валу
- •8.1.4Расчет крутящего момента на шпинделе (3 вал)
- •8.2. Проектный расчет передач
- •8.2.1 Проектный расчет цилиндрической косозубой постоянной передачи
- •Проектный расчёт косозубой постоянной передачи z0-z0’ на контактную выносливость зубьев
- •Проектный расчёт косозубой постоянной передачи z0-z0’ на выносливость зубьев при изгибе
- •Определение модуля косозубой постоянной передачи z0-z0’
- •8.2.2. Проектный расчет цилиндрических прямозубых передач z1 – z1’ и z2 – z2’’ групповой передачи Исходные данные
- •8.3. Проектный расчет валов и шпинделя
- •8.4 Расчет геометрических параметров шпинделя
- •8.4. Проверочный расчёт шпинделя на прочность
- •8.5. Расчётная схема и определение нагрузок на шпиндель
- •8.6. Расчётная схема и расчёт шпинделя на жёсткость
- •1. Составление расчётной схемы шпинделя на жёсткость.
- •2. Определение упругого перемещения переднего конца шпинделя.
- •1) Суммарное упругое перемещение переднего конца шпинделя определяется по формуле
- •2) Упругое перемещение переднего конца шпинделя для расчётной схемы шпинделя с приводным звеном в виде зубчатого колеса на участке между опорами определяется по следующей формуле
- •3. Для расчёта среднего осевого момента инерции сечения консоли переднего конца шпинделя строится расчётная схема (Рисунок 8.7.2):
- •4. Средний осевой момент инерции сечения шпинделя в межопорной части шпинделя определяется следующим образом
- •8.8 Расчет подшипников по динамической грузоподъемности
- •9. Описание конструкции спроектированного привода
- •10. Система управления станком
- •Заключение
- •Список использованных источников
8.1.3Расчет крутящего момента на втором валу
Крутящий момент на втором валу привода рассчитывается по формуле
где - мощность электродвигателя, кВт, ;
υ - КПД участка привода от электродвигателя до шпинделя;
np2 - расчётная частота вращения шпинделя, принимается по графику частот, np2 = 450 мин-1;
КПД участка привода до шпинделя рассчитывается по формуле
где р- КПД ременной передачи, р = 0.95
П - КПД подшипников, П = 0.99
з - КПД зубчатой передачи, П = 0.98
;
8.1.4Расчет крутящего момента на шпинделе (3 вал)
Крутящий момент на шпинделе привода рассчитывается по формуле
где - мощность электродвигателя, кВт, ;
υ - КПД участка привода от электродвигателя до шпинделя;
np2 - расчётная частота вращения шпинделя, рассчитывается как
;
;
.
Принимаем nр = 180 мин-1.
КПД участка привода до шпинделя рассчитывается по формуле
где р- КПД ременной передачи, р = 0.95
П - КПД подшипников, П = 0.99
з - КПД зубчатой передачи, П = 0.98
;
8.2. Проектный расчет передач
8.2.1 Проектный расчет цилиндрической косозубой постоянной передачи
Исходные данные:
1. Расчётный крутящий момент на первом валу привода Нм.
2. Число зубьев шестерни .
3. Число зубьев колеса .
4. Передаточное число передачи .
Выбор материала зубчатых колес и вида термической обработки
В качестве материала для зубчатых колес назначается сталь 40Х, которая отвечает необходимым техническим и эксплуатационным требованиям. В качестве термической обработки выбирается закалка ТВЧ, позволяющая получить твердость зубьев 48-52 НRC.
Проектный расчёт косозубой постоянной передачи z0-z0’ на контактную выносливость зубьев
Диаметр начальной окружности шестерни z1 рассчитывается по формуле
,
мм.
где
– вспомогательный коэффициент, для
косозубых передач ;
T1 – расчётный крутящий момент на валу привода, Нм;
-
коэффициент нагрузки для шестерни,
равный 1,3–1,5; принимается
- передаточное число передачи,
– отношение рабочей ширины венца
передачи к начальному диаметру шестерни
и определяется по формуле:
,
– значение отношения рабочей ширины венца к модулю, принимаем
- допускаемое контактное напряжение,
МПа.
Допускаемое контактное напряжение для косозубых передач рассчитывается оп формуле
где
- базовый предел контактной выносливости
поверхностей зубьев, соответствующий
базовому числу циклов перемены напряжений:
;
– коэффициент безопасности,
Таким образом, диаметр начальной окружности
мм.
Нормальный модуль передачи определяется из условия расчёта на контактную выносливость зубьев по рассчитанному значению диаметра начальной окружности шестерни по формуле
,
мм
где
- диаметр начальной окружности шестерни,
dW1
= 68,2 мм;
z0- число зубьев шестерни, z0= 32
– угол наклона зубьев, град:
,
принимается
мм.
Проектный расчёт косозубой постоянной передачи z0-z0’ на выносливость зубьев при изгибе
Нормальный модуль передачи при проектном расчёте зубьев на изгибную выносливость рассчитывается по формуле:
,мм
где
– вспомогательный коэффициент, зависящий
от коэффициента осевого перекрытия,
T1– расчётный крутящий момент на валу привода, Нм;
KFB – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца:KFB = 1.3 – 1.5; принимаем KFB = 1.5;
YF1 – коэффициент, учитывающий форму зуба: YF1 = 3.9;
z0 – число зубьев шестерни, z0 = 32;
– значение отношения рабочей ширины венца к модулю, принимаем ;
- допускаемое напряжение зубьев при изгибе, МПа.
Допускаемое напряжение зубьев при изгибе рассчитывается по формуле
,
МПа;
где - предел выносливости материала зубьев, МПа;
KFL- коэффициент режима нагрузки и долговечности, = 1;
МПа.
Таким образом, нормальный модуль передачи при проектном расчёте зубьев на изгибную выносливость
мм.
