- •Фгбоу впо «Псковский государственный университет»
- •Исходные положения
- •Общие сведения
- •Требования к приводам подач станков с чпу
- •Общая структура приводов подач
- •Двигатели для приводов подач
- •2. Расчет механической части привода подач
- •2.1. Исходные положения
- •2.1.2. Опоры ходовых винтов, выбор схемы монтажа винта в опорах. Соединительные муфты
- •2.1.3. Указания по определению исходных данных для расчета привода
- •2.3. Расчет винта на продольную устойчивость
- •2.4 Расчет винта на виброустойчивость
- •2.5.1. Расчет на статическую прочность
- •2.5.2. Расчет на долговечность
- •3.1. Исходные положения
- •3.2. Определение требуемого диапазона частот вращения двигателя
- •3.5. Проверка выбранного двигателя по среднему динамическому моменту
- •4. Пример расчета привода подач
- •4.1. Исходные данные
- •4.2. Расчет механической части привода
- •4.2.1. Определение диаметра ходового винта, шага резьбы и осевой жесткости
- •4.2.3. Расчет передачи винт - гайка на статическую прочность и долговечность
- •4.3. Выбор электродвигателя
- •4.3.1. Определение требуемого диапазона частот вращения двигателя
- •4.3.3. Предварительный выбор двигателя
- •4.3.5. Проверка выбранного двигателя по среднему динамическому моменту
2. Расчет механической части привода подач
2.1. Исходные положения
2.1.1. Цель расчета. Критерии работоспособности передач винт - гайка качения. Основные размеры передач
Целью расчета является определение или проверка правильности выбора значений параметров элементов привода, определяющих его конструкцию. Этими параметрами являются: диаметр ходового винта d0 /диаметр окружности центров шариков/, шаг tв винта, число ir рабочих витков в гайке, диаметр dn0 опор винта под подшипники. При наличии редуктора последний рассчитывают по известным методикам, изложенным, например, в курсах деталей машин/
Для расчетов передачи винт-гайка качения используются известные (2) критерии работоспособности этих передач: устойчивость винта при работе на продольный изгиб, динамическая устойчивость винта при высоких частотах вращения, статическая прочность и долговечность, осевая жесткость. Важнейшим условием точной и надежной работы винтовой передачи и опор винта является сохранение минимально допустимого предварительного натяга и осевой жесткости. Предварительный натяг создается обычно за счет взаимного сближения полугаек путем их осевого перемещения или поворота.
Размерный ряд и основные размеры передач винт - гайка качения регламентированы отраслевым стандартом ОСТ2 Р31-1-80 "Передачи винт - гайка качения. Основные параметры и размеры. Присоединительные размеры гаек и корпусов к ним". Основные размеры передач приведены на рис.7 и в табл.5, конструкции передач рассмотрены в работах (2,3,8,9).
Рис. 7. Передача винт-гайка качения.
Таблица 5
Основные размеры передачи по ОСТ2 РЗ1-1-80
d0 |
tв |
dш |
Lв |
Lp |
Lк |
d1 |
Q (H) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
20 |
5 |
3,0 |
500 |
400 |
80 |
16,7 |
4600 |
25 |
5 |
3,0 |
710 |
630 |
21,7 |
8900 |
|
32 |
5 |
3,0 |
1000 |
800 |
28,7 |
11000 |
|
(6) |
3,5 |
90 |
28,2 |
12000 |
|||
40 |
5 |
3,0 |
1200 |
1000 |
80 |
36,7 |
12300 |
(6) |
3,5 |
90 |
36,2 |
13400 |
|||
10 |
6,0 |
130 |
33,7 |
30400 |
|||
50 |
5 |
3,0 |
1500 |
1250 |
85 |
46,7 |
13500 |
(6) |
3,5 |
90 |
46,2 |
15800 |
|||
10 |
6,0 |
135 |
43,7 |
34100 |
|||
12 |
70 |
150 |
42,7 |
34500 |
|||
63 |
10 |
6,0 |
2500 |
2200 |
135 |
56,7 |
38300 |
80 |
10 |
6,0 |
4000 |
3600 |
140 |
73,7 |
42800 |
20 |
10,0 |
240 |
69,,7 |
84300 |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
100 |
10 |
6,0 |
5000 |
4500 |
140 |
93,7 |
47000 |
20 |
10,0 |
240 |
89,7 |
93100 |
|||
Обозначения: d0 – диаметр окружности центров шариков, tв – шаг винта, dш – диаметр шариков, Lв – общая длина винта, Lp – длина резьбы винта, Lк – длина корпуса в сборе, d1 – максимальный диаметр шеек винта, Q – усилие, действующее на 2,75 витка при долговечности n=1×106 оборотов. Примечание: значения, заключенные в скобки, разрешается применять в приводах подач при использовании шаговых двигателей. |