Требования к твердости валов и рекомендуемые марки стали и методы упрочнения

Группа	Требования к твердости	Диаметр вала, мм	Марка стали	Метод упрочнения
1	2	3	4	5
I	Не регламентируются	Без ограничения	45	Упрочняющей термической обработки не требуется
II	HB 229265 	до 20 св. 20 до 80 св. 80 до 120 св. 120 до 200	45 40Х 40ХГТР 50ХН	Объемная закалка с высоким отпуском

Окончание табл. 6.7

1	2	3	4	5
	HRC 3238 	до 30 св. 30 до 100	40Х 40ХГТР	Объемная закалка со средним отпуском
III	HRC 4652		45	Закалка с индукционным нагревом
IV	HRC 4652	до 20 св. 20 до 60 св. 60 до 120	45 40Х 40ХГТР	Объемная закалка с высоким отпуском с последующей поверхностной закалкой при индукционном нагреве

6.4. Специфика расчета передач коробок скоростей

Все детали станков должны удовлетворять требованиям работоспособности, под которой понимают состояние станка, при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией. При выполнении расчетов для обеспечения нормальной работоспособности учитываются статическая и динамическая прочность, механический износ, жесткость, нагрев, колебания и др. Методы расчета выбирают в зависимости от условий работы детали и требований, которые предъявляют к конструкции в целом. Так, для наиболее ответственных деталей прецизионных станков важным является расчет их на жесткость, а всего станка в целом – на виброустойчивость; для тяжело нагруженных станков большое значение приобретает проверка прочности деталей коробок скоростей. Во многих случаях оказывается необходимой также проверка устойчивости равновесия деформируемых систем, например, проверка на продольный изгиб ходовых винтов, устойчивости плоской формы изгиба некоторых ответственных деталей и пр. Расчет на прочность по допускаемым напряжениям является наиболее распространенным [18].

Расчет деталей, подвергающихся действию статических нагрузок или же нагрузок, плавно меняющихся во времени с небольшим количеством циклов, сводится к определению максимальных напряжений (или максимальных эквивалентных напряжений при сложном напряженном состоянии) и сравнению их с допускаемыми.

Полный и правильный учет критериев работоспособности деталей станков при расчетах позволяет получать прочные и долговечные детали, улучшать общие показатели качества станков.

Для расчета отдельных узлов станка сначала необходимо составить расчетную схему, на которой должны быть указаны величина, направление и характер сил, действующих в различные периоды работы станка (пуска, торможения, реверсирования, обработки и др.). Этими силами являются: движущие силы привода, силы резания, силы трения, инерционные нагрузки, реакции на опорных поверхностях. Расчетная схема с учетом всех действующих сил дает возможность найти напряжения, деформации и давления на поверхностях при расчетах на прочность, жесткость, износостойкость и сравнить их с допустимыми.

При расчете деталей (шпинделей, валов, зубчатых колес и др.) привода универсальных станков необходимо принимать расчетную частоту вращения. За расчетную принимают частоту вращения (мин^-1) данного элемента (детали), соответствующую наименьшей частоте вращения шпинделя, начиная с которой полностью используется установленная мощность электродвигателя (рис. 6.11).

Рис. 6.11. График зависимости мощности привода N и крутящего момента М