- •Введение
- •1.2 Содержание и оформление расчетно-пояснительной записки
- •1.3 Исходные данные для проектирования
- •1.4 Техническая характеристика станка
- •2 Задание на модернизацию
- •2.1 Патентно-информационные исследования
- •2.2 Направления патентных исследований
- •3 Схемотехническое проектирование привода
- •3.1 Определение скоростных параметров электромеханического привода
- •3.2 Компоновка механического привода
- •3.3 Графоаналитическое проектирование привода
- •3.3.1 Графоаналитический расчет привода
- •3.3.2 Проектирование привода с многоскоростным электродвигателем
- •3.3.3 Проектирование привода сложенной структуры.
- •3.3.4 Проектирование привода с бесступенчатым регулированием частот вращения
- •3.3.5 Особенности проектирования привода подач
- •4 Конструирование модернизируемого узла
- •4.1 Расчет и конструирование коробки передач
- •4.2 Зубчатые передачи
- •Окружное усилие на колесе Ft2 будет осевой силой Fa1 для червяка
- •4.3 Валы и оси
- •4.3.1 Силы, нагружающие валы цилиндрических
- •4.3.2 Силы, нагружающие валы конических передач
- •4.3.3 Сила, нагружающая валы ременных
- •4.3.4 Силы, нагружающие валы червячных передач
- •4.3.5 Сила, нагружающая валы от муфт
- •4.3.6 Проектный расчет валов
- •5 Шпиндельный узел
- •6 Проектирование привода подач
- •6.1 Передача ходовой винт-гайка скольжения
- •6.2 Передача винт-гайка качения
- •6.2.1 Проектный расчет швп
- •6.3 Гидростатическая передача винт-гайка
- •7 Направляющие
- •7.1 Конструкции направляющих и
- •7.2 Расчет направляющих скольжения с полужидкостной смазкой
- •7.3 Расчет направляющих качения без циркуляции тел
- •7.4 Расчет направляющих с циркуляцией тел качения
- •Принципы и методы повышения точности станка
- •Общие положения и методы оценки точности при модернизации
- •8.2 Критерии оценки качества станков при модернизации
- •Заключение
- •Список литературы
- •3 94026 Воронеж, Московский просп., 14
3.3.5 Особенности проектирования привода подач
Электромеханические приводы подач, как было сказано выше (см. п. 1.4), могут быть независимыми с автономным электродвигателем или кинематически связанными с ПГД. В последнем случае тяговый механизм подачи через коробку подач и (или) сменные колеса связан со шпинделем станка. Независимый привод подач с автономным электродвигателем проектируется по ранее изложенной методике. Отличием графических построений при проектировании кинематически связанного привода подач является то, что в качестве первого вала привода принимают шпиндель станка и за расчетное число его частот вращения – 1 оборот.
Частоты вращения ходового винта или реечной шестерни относят к одному обороту шпинделя. Фактическая частота вращения винта или реечного колеса устанавливается пересчетом на частоту вращения шпинделя.
Электродвигатели независимого привода подач выбираются в соответствии с требуемой мощностью или крутящим моментом на ходовом винте (червяке) или на вале реечного колеса. Нагрузка на привод обуславливается силами резания, трения, инерции, тяжести перемещаемых узлов. Составляющие силы резания определяют для наиболее тяжелых операций и условий обработки, выполняемых на станке.
При модернизации станка допускается принимать значение нагрузки на тяговый механизм подачи по мощности привода станка базовой модели.
В качестве источника движения привода подачи обычно используют нерегулируемые, асинхронные электродвигатели серии 4А [6] с многоступенчатой коробкой подач или регулируемые электродвигатели в составе следящего привода. Регулируемые электродвигатели используются высокомоментные с возбуждением от высокоэнергетических магнитов, вентильные (синхронные) или асинхронные с тиристорными преобразователями частоты (последние типы имеют лучшую механическую характеристику по сравнению с высокомоментными).
В некоторых случаях в приводе подач станков с ручным управлением используют регулируемый электродвигатель постоянного тока.
Для станков с ЧПУ, как правило, применяют регулируемые электродвигатели постоянного или переменного тока с тиристорными преобразователями, входящими в состав комплектного привода, с непосредственной передачей частот вращения на винт или другой элемент тягового механизма [5,12,16]. В случае использования не высокомоментных двигателей передача вращения осуществляется через беззазорный зубчатый редуктор для выравнивания крутящего момента на валу двигателя и ходового винта.
4 Конструирование модернизируемого узла
На первом этапе работы над проектом была разработана компоновочная и кинематическая схемы, которые являются основой для выполнения расчетов размерных параметров элементов конструкций, их жесткости, износостойкости и точности.
Расчет деталей или узлов должен содержать следующие данные:
- эскиз или схему нагружения, которые можно вычерчивать в произвольном масштабе;
задачу расчета, в которой указывается, что требуется определить при расчете;
исходные данные для расчета;
допущения (ограничения), при которых выполняется расчет;
собственно расчет;
заключение по результатам расчета.
Эскиз или схема должны давать четкое представление о рассчитываемой конструкции. В пояснительной записке дается ее конструктивная схема, на которой должно быть показано размещение и вид опор, элементов, через которые передается и воспринимается нагрузка. На схеме показывают источники, направления действия и места приложения нагрузок. Указывают основные размеры и обозначают их буквами.
В исходных данных указывают необходимые для расчета мощность или крутящий момент, величины сил, действующих в контакте рабочих пар, частоты вращения, передаточные отношения или передаточные числа, материал элементов конструкции и его физико-механические свойства.
Рассчитывают передачи: осуществляют выбор и расчет основных параметров ременных передач, определяют модули и выполняют прочностной расчет зубчатых передач, шлицевых, шпоночных соединений, определяют размеры и выполняют прочностные расчеты валов коробок передач и шпинделей или тяговых механизмов.