
- •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
2.1.2. Опоры ходовых винтов, выбор схемы монтажа винта в опорах. Соединительные муфты
В качестве опор ходовых винтов для приводов подач станков о ЧПУ применяются (3,5,8) главным образом роликовые комбинированные подшипники типа 504000, имеющие осевую жесткость в два-три раза выше, чем обычные упорные шарикоподшипники. Технические параметры этих подшипников приведены в табл.6.
В зависимости от компоновки станка и конструктивных особенностей перемещаемых узлов применяются (3) следующие основные схемы расположения опор (рис.8).
-
Одна из опор закреплена и воспринимает нагрузку в обоих направлениях, вторая либо отсутствует, либо служит в качестве поддержки. Схему такого вида рекомендуется применять при сравнительно коротких и жестких винтах, когда отношение длины винта к его диаметру не более 20-25, нагрузки направлены в одну сторону и ход перемещаемого узла невелик.
-
Каждая опора воспринимает нагрузку только в одном направлении. Такого рода схемы целесообразно применять при относительно длинных винтах (отношение длины к диаметру более 20-25), при этом винт в процессе сборки подвергается c помощью регулировочной гайки растяжению c усилием примерно равным наибольшей осевой нагрузке. Постоянная величин натяга при температурных деформациях обеспечивается пружинами, наличие которых существенно снижает осевую жесткость конструкции.
-
Одна опора закреплена, другая имеет один упорный подшипник. При такой схеме необходимо обеспечить во время монтажа растяжение винта.
-
Обе опоры закреплены и каждая воспринимает нагрузку в обоих направлениях; винт предварительно растягивается. В этом случае обеспечиваются наибольшая осевая жесткость и способность воспринимать осевую нагрузку, высокий запас устойчивости по критической частоте вращения винта.
Важным элементом, существенно влияющим на точность и жесткость привода подач, является соединительная муфта, к которой предъявляются повышенные требования по крутильной жесткости, беззазорности, высокой нагрузочной способности, возможности хорошо работать при знакопеременных нагрузках и ударах. Существуют разнообразные конструкции соединительных муфт, применяемых для приводов подач (3,8). Наиболее удачной конструкцией, обеспечивающей высокие эксплуатационные характеристики, признана муфта, разработанная фирмой Bosch (ФРГ). В этой муфте в качестве соединительного звена использован элемент сильфонного типа.
Таблица 6
Подшипники роликовые комбинированные типа 50400
d, мм |
Условное обозначение |
Основные размеры, мм |
S, мкм |
Грузоподъемность, даН |
Расчетн. осевая жестк., даН/мкм |
Предельная частота вращения, мин-1 |
||||||||||||||
радиальная |
осевая |
|||||||||||||||||||
D |
d1 |
D1 |
A |
B |
b |
R |
|
динам. С |
стат. С0 |
динам. Са |
стат. С0а |
|
|
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|||||
20 |
4-504704 |
52 |
25 |
42 |
46 |
16 |
5 |
1 |
3 |
1320 |
1230 |
2800 |
3150 |
184 |
7000 |
|||||
4-504904 |
62 |
30 |
52 |
60 |
20 |
7.5 |
1.5 |
4 |
2000 |
1970 |
5500 |
3100 |
243 |
6000 |
||||||
25 |
4-504705 |
57 |
30 |
47 |
50 |
20 |
5 |
1 |
3 |
2000 |
1970 |
2850 |
3400 |
194 |
6000 |
|||||
25 |
4-504905 |
72 |
65 |
62 |
60 |
20 |
7.5 |
1.5 |
4 |
2160 |
2250 |
5600 |
6600 |
325 |
4900 |
|||||
30 |
4-504706 |
62 |
65 |
52 |
50 |
20 |
5 |
1 |
3 |
2160 |
2250 |
3200 |
4050 |
227 |
5500 |
|||||
4-504906 |
80 |
40 |
68 |
66 |
20 |
9 |
1.5 |
5 |
2300 |
2550 |
7600 |
8100 |
367 |
4400 |
||||||
35 |
4-504707 |
70 |
40 |
60 |
54 |
20 |
6 |
1.5 |
3 |
2300 |
2550 |
4300 |
5500 |
264 |
4800 |
|||||
4-504907 |
85 |
45 |
73 |
66 |
20 |
9 |
1.5 |
5 |
2440 |
2600 |
8300 |
10200 |
388 |
4100 |
||||||
40 |
4-504708 |
75 |
45 |
65 |
54 |
20 |
6 |
1.5 |
3 |
2440 |
2800 |
4600 |
6200 |
290 |
4400 |
|||||
4-504908 |
90 |
50 |
78 |
75 |
25 |
9 |
1.5 |
5 |
3350 |
3950 |
8600 |
10900 |
414 |
3800 |
||||||
45 |
4-504709 |
80 |
50 |
70 |
60 |
25 |
6 |
1.5 |
3 |
3350 |
3950 |
4850 |
6800 |
310 |
4000 |
|||||
4-504909 |
105 |
55 |
90 |
82 |
25 |
11 |
1.5 |
5 |
3500 |
4250 |
1280 |
16500 |
425 |
3300 |
||||||
50 |
4-504710 |
90 |
55 |
78 |
60 |
25 |
6 |
1.5 |
3 |
3500 |
4250 |
6300 |
9800 |
511 |
3600 |
|||||
4-504910 |
110 |
60 |
95 |
82 |
25 |
11 |
2 |
5 |
3650 |
4650 |
12600 |
16500 |
514 |
3100 |
||||||
55 |
4-504911 |
115 |
65 |
100 |
82 |
25 |
11 |
2 |
5 |
3850 |
5000 |
13000 |
17600 |
539 |
2900 |
|||||
60 |
4-504912 |
120 |
70 |
105 |
82 |
25 |
11 |
2 |
5 |
3850 |
4750 |
13500 |
18700 |
502 |
2700 |
|||||
65 |
4-504913 |
125 |
75 |
110 |
82 |
25 |
11 |
2 |
5 |
4700 |
5400 |
13900 |
19800 |
502 |
2600 |
|||||
70 |
4-504914 |
130 |
80 |
115 |
82 |
25 |
11 |
2 |
5 |
4850 |
6200 |
14300 |
20900 |
648 |
2500 |
Рис. Схемы
опор винта