
- •Кафедра «Компьютерное проектирование металлорежущих и инструментальных систем»
- •Павловский филиал
- •Пояснительная записка
- •Павлово
- •Содержание
- •Введение
- •1. Обоснование основных технических характеристик проектируемого станка
- •1.1. Диапазон регулирования частоты вращения шпинделя
- •Подача на зуб для различных режимов резания, мм/зуб
- •Скорости резания для различных режимов резания, м/мин
- •Скорости резания для различных режимов резания с учетом поправок, м/мин
- •1.2. Диапазон регулирования подач
- •Частоты вращения для различных режимов резания, мин-1
- •Значения минутных подач для различных режимов резания, мм/мин
- •1.3. Мощность электродвигателя привода главного движения
- •1.4. Тяговое усилие подачи и мощность двигателя подачи
- •2. Кинематический расчет привода главного движения
- •2.1. Построение графика частот вращения шпинделя
- •2.2. Выбор кинематической схемы привода главного движения
- •2.3. Определение чисел зубьев и модулей зубчатых колес
- •Числа зубьев коробки скоростей
- •2.4. Определение окружных скоростей зацепления колес
- •Аналитическая проверка точности кинематического расчета
- •3. Силовые расчеты элементов спроектированного узла
- •3.1. Механическая характеристика привода главного движения
- •3.2. Расчет наиболее нагруженной зубчатой передачи на выносливость при изгибе
- •3.3. Расчет наиболее нагруженной зубчатой передачи на контактную выносливость
- •3.4. Определение диаметров валов. Расчет наиболее нагруженного вала на усталостную прочность
- •4. Автоматизация работы станка
- •5. Особенности работы спроектированного узла
- •Заключение
- •Список используемой литературы
2.2. Выбор кинематической схемы привода главного движения
По построенному графику частот вращения определяем порядок передачи частот вращения с первых валов на последующие валы.
Согласно графику строим кинематическую схему коробки скоростей привода главного движения, назначаем номера для шестерен и зубчатых колес для последующего расчета чисел зубьев и передаточных отношений.
Кинематическая схема представлена на рисунке 3.
Рис.
3. Кинематическая схема привода главного
движения
2.3. Определение чисел зубьев и модулей зубчатых колес
Числа зубьев шестерен и зубчатых колес коробки скоростей определяем, исходя из следующих соображений:
- минимальное число зубьев д.б. больше 20 ( Zmin≥ 20);
- для обеспечения постоянства межосевого расстояния суммы чисел зубьев сопряженных колес должны быть равными. По кинематической схеме:
Числа зубьев определяем по формулам:
,
(2.4)
,(2.5)
Для расчета чисел зубьев необходимо определить передаточные отношения:
По формулам (2.4) и (2.5), задаваясь суммой зубьев ΣZи, зная значения передаточных отношений, определяем числа зубьев шестерен и зубчатых колес на каждом валу.
Результаты
расчета чисел зубьев заносим в таблицу
6.
Таблица 6
Числа зубьев коробки скоростей
-
Передаточное число U
Сумма чисел зубьев ΣZ
Число зубьев
колеса ZК
Число зубьев шестерни ZШ
U0= 0,53
100
65
35
U1= 1
90
45
45
U2= 0,8
90
50
40
U3= 0,63
90
55
35
U4= 1
90
45
45
U5= 0,5
90
60
30
U6= 0,63
110
68
42
U7= 0,63
90
55
35
U8= 0,25
100
80
20
На предварительном этапе модуль определяем при помощи статистического метода в зависимости от мощности двигателя привода главного движения. Выбираем модуль для двигателей до 10 кВт: m= 2,5…3. Ввиду того, что двигатель имеет мощность 4 кВт, то выбираем меньшее значение модуля. Окончательно имеем:
m= 2,5
2.4. Определение окружных скоростей зацепления колес
Для колес средней точности окружная скорость зацепления определяется по формуле:
,
(2.6)
При этом должно выполняться условие:
м/мин
Для передаточного отношения U0 окружная скорость зацепления равна:
м/мин
м/мин
Для передаточного отношения U1 окружная скорость зацепления равна:
м/мин
м/мин
Для передаточного отношения U2 окружная скорость зацепления равна:
м/мин
м/мин
Для передаточного отношения U3 окружная скорость зацепления равна:
м/мин
м/мин
Для передаточного отношения U4 окружная скорость зацепления равна:
м/мин
м/мин
м/мин
Для передаточного отношения U5 окружная скорость зацепления равна:
м/мин
м/мин
м/мин
м/мин
м/мин
м/мин
Для передаточных отношений U6 иU7 окружная скорость зацепления равна:
м/мин
м/мин
м/мин
м/мин
м/мин
м/мин
м/мин
м/мин
м/мин
м/мин
м/мин
м/мин
Для передаточного отношения U8 окружная скорость зацепления равна:
м/мин
м/мин
м/мин
м/мин
м/мин
м/мин
По результатам расчетов средние окружные скорости шестерен и зубчатых колес удовлетворяют условию.