0066 / 1 / 3 / 3 Расчётно-пояснит. записка / 5 Конструкторская часть

5

Конструкторская часть

5.1 Описание работы узла станка

Задняя бабка (рисунок 5.1.1) токарно-винторезного станка 16А20Ф3С32 предназначена главным образом для поддержки длинных заготовок во время обработки.

Пиноль задней бабки оснащена электромеханическим приводом ЭМГ-51 с регулируемым усилием зажима от 5200Н до 13000Н. Усилие зажима регулируется лимбом, и устанавливается в зависимости от массы детали, сил резания и требований к жёсткости системы «станок – приспособление – инструмент – деталь». В зависимости от требуемого усилия зажима меняется крутящий момент в двигателе, и составляет от 10Нм до 20Нм.

Регулировочный лимб находится под задней крышкой электродвигателя.

5.2 Расчёт узла станка – задней бабки

В задней бабке наибольшему износу подвержена передача винт – гайка скольжения. Долговечность работы передачи зависит от того, насколько винт прочен и долговечен.

Расчёт ходового винта на износостойкость

Расчёт ходового винта на износостойкость проводят по удельному давлению на рабочих поверхностях резьбы, которое определяется по формуле:

P=QS/(d_CPt₂LZ),

где: Q – наибольшая тяговая сила, Н;

S – шаг винтовой линии резьбы, м;

t₂ – рабочая высота витка, м;

L – длина гайки, м;

Z – число заходов;

d_CP – средний диаметр резьбы, м.

Р=1300510^-3/(3,141,9510^-28,310^-45,310^-23)=8,0410⁶Н/м².

Допускаемое среднее удельное давление [P] для данного типа винтов составляет [P]=1210⁶Н/м².

Р<[P], следовательно условие выполняется.

Расчёт ходового винта на прочность

Ходовой винт работает одновременно на растяжение (или сжатие) и кручение, и рассчитывается на прочность по приведённому напряжению, которое должно удовлетворять условию:

3_пр= _т,

где _т – предел текучести, Н/м².

_пр= ,

где F=d₁²/4 – площадь поперечного сечения стержня винта, где:

d₁ – внутренний диаметр резьбы, м;

М_К=QS/(2) – крутящий момент, передаваемый винтом, где:

=tgtg(+) – КПД винтовой пары, где:

=20 - угол подъёма средней винтовой линии;

=8 - угол трения в резьбе.

W_P=d₁³/16=Fd₁/4.

F=3,14(1,6510^-2)²/4=2,1410^-4м².

W_P=2,1410^-41,6510^-2/4=8,8310^-7м³.

=tg20/tg(20+8)=0,685.

M_K=1300510^-3/(23,140,865)=15,1Нм

_пр=

36,9710⁷Н/м²<1410⁸Н/м², следовательно, условие прочности выполняется.

ВЫВОД: расчёты показали, что винт удовлетворяет данным условиям работы, являясь прочным и износостойким.

Рисунок 5.1.1 – Задняя бабка