3. Розрахунок центрових двостоякових кантувачів та обертачів практичне заняття №4
Завдання № 4. Для двостоякового кантувача (Рис.4) визначити діаметри шпинделів приводного та неприводного стояків, а також потужність приводного двигуна за наступними вихідними даними, що наведені в таблиці 4.
Рис. 4. Розрахункова схема центрового двостоякового обертача
Розв’язання
Вантажний момент Мвт=Ge нм.
Сили, які діють на хвостовики шпинделів
н;
н.
Вертикальні реакції в підшипниках передньої бабки:
н;
н.
Вертикальні реакції в підшипниках задньої бабки:
н;
н.
Таблиця 4
|
Варіант |
Вихідні дані
| ||||||||||
|
G, кН |
Dв,м |
R,м |
l1, м |
l2, м |
h1, м
|
h2, м |
а1, м |
а2, м |
к, м |
е, м | |
|
1 |
1,5 |
1,5 |
0,25 |
0,4 |
0,4 |
1,5 |
1,5 |
0,3 |
0,3 |
0,2 |
0,45 |
|
2 |
2,0 |
1,5 |
0,35 |
0,4 |
0,4 |
1,5 |
2,0 |
0,35 |
0,35 |
0,2 |
0,2 |
|
3 |
2,5 |
1,5 |
0,25 |
0,5 |
0,5 |
2,0 |
1,5 |
0,35 |
0,35 |
0,2 |
0,25 |
|
4 |
3,0 |
2,0 |
0,35 |
0,5 |
0,5 |
2,0 |
1,5 |
0,35 |
0,35 |
0,2 |
0,4 |
|
5 |
4,0 |
2,0 |
0,35 |
0,6 |
0,6 |
1,8 |
0,9 |
0,4 |
0,4 |
0,2 |
0,35 |
|
6 |
4,5 |
2,0 |
0,3 |
0,6 |
0,7 |
1,8 |
1,0 |
0,4 |
0,4 |
0,2 |
0,35 |
|
7 |
5,0 |
1,0 |
0,3 |
0,6 |
0,8 |
2,5 |
1,5 |
0,4 |
0,4 |
0,2 |
0,4 |
|
8 |
5,5 |
1,0 |
0,3 |
0,7 |
0,8 |
2,5 |
1,0 |
0,4 |
0,4 |
0,2 |
0,4 |
|
9 |
6,0 |
2,0 |
0,4 |
0,8 |
1,0 |
2,0 |
1,0 |
0,35 |
0,4 |
0,2 |
0,2 |
|
10 |
6,5 |
1,5 |
0,4 |
0,9 |
1,0 |
3,0 |
1,5 |
0,35 |
0,4 |
0,2 |
0,2 |
|
11 |
7,0 |
2,0 |
0,35 |
0,9 |
0,9 |
2,0 |
1,0 |
0,35 |
0,4 |
0,2 |
0,3 |
|
12 |
7,5 |
1,5 |
0,4 |
1,0 |
1,0 |
2,5 |
1,0 |
0,4 |
0,4 |
0,2 |
0,3 |
Радіальні сили в підшипниках передньої бабки від окружної сили Q:
Окружна сила Q без урахування сил тертя
н;
н;
н.
Підсумкові сили в підшипниках :
н;
н;
н;
н.
Аксіальні сили в підшипниках приймаємо рівними нулю.
Згинальний момент в небезпечному перерізі шпинделя передньої бабки (підшипник А) визначається як геометрична сума моментів, які діють в двох взаємно перпендикулярних площинах: вантажного момента М1 та згинального момента від окружної сили на зубчастому колесі M2:
нм;
нм.
нм.
Згинальний момент в небезпечному перерізі шпинделя неприводної бабки (опора С)
нм.
З умови міцності діаметри шпинделів в перерізах А та С
,
звідки
м;
м.
Для сталі 40Х допускні напруження [σ]= 80 МПа.
Приймаємо dA=dB мм; dc=dD мм.
Визначаємо момент сил тертя в підшипниках передньої та задньої бабок, прийнявши коефіцієнт тертя в підшипниках f=0,1:
нм;
нм.
Еквівалентні моменти для шпинделів передньої та задньої бабок
нм;
нм.
Оскільки еквівалентні моменти мають незначні відхилення від величини згинальних моментів в небезпечних перерізах шпинделів, то немає необхідності робити нові розрахунки діаметрів шпинделів.
Момент сил тертя в підшипниках
.
Найбільший
крутний момент, який сприймається
приводом кантувача
нм.
Загальний к.к.д. привода кантувача визначаємо з умови, що для циліндричного редуктора ηц=0,9 та для черв’ячного редуктора ηч=0,6
.
Частота обертання шпинделя при швидкості кантування виробу Vк м/хв діаметром D м
об/хв.
Кутова швидкість обертання планшайби
1/с.
Потужність приводного електродвигуна
вт.