- •Аннотация
- •Содержание
- •Введение
- •1 Кинематический расчёт главного привода
- •1.25 Расчет передаточных отношений и передаточныхчисел передач
- •1.26 Подбор чисел зубьев зубчатых колес привода
- •2 Кинематическая схема главного привода с бесступенчатым регулированием
- •2.2 Описание кинематической схемы сверлильно-фрезерно расточного станка
- •2.2 Уравнение кинематического баланса главного привода
- •3 Патентно-информационный поиск конструкций шпиндельных узлов
- •3.1 Информационный поиск конструкций шпинельных узлов
- •3.2 Патентный поиск. Краткое описание новизны
- •3.2.3 Шпиндельный узел металлорежущего станка
- •5.1.4 Проектный расчёт прямозубой постоянной передачи z1-z2навыносливость зубьев при изгибе
- •5.1.5 Определение модуля прямозубой постоянной передачи z1-z2
- •5.1.6 Расчёт геометрических параметров прямозубой постоянной передачи
- •5.2 Проектныйрасчет цилиндрических прямозубых передачигрупповой передачи
- •8.2.1 Исходные данные
- •5.2.2 Выбор материала зубчатых колес и вида термической обработки
- •5.2.3 Проектный расчёт прямозубой передачи z3-z4групповой передачина контактную выносливость зубьев
- •5.2.4 Проектный расчёт прямозубой передачи z3-z4групповой передачи на выносливость зубьев при изгибе
- •5.2.5 Определение модуля прямозубой передачи z3-z4групповой передачи
- •5.2.6 Расчёт геометрических параметров прямозубой передачи z3-z4иz5-z6групповой передачи
- •5.3 Проектный расчет цилиндрической прямозубой постоянной передачи
- •5.3.1 Исходные данные
- •5.3.2 Выбор материала зубчатых колес и вида термической обработки
- •5.3.3 Проектный расчёт прямозубой постоянной передачи z11-z12на контактную выносливость зубьев
- •5.3.4 Проектный расчёт прямозубой постоянной передачи z11-z12на выносливость зубьев при изгибе
- •5.3.5 Определение модуля прямозубой постоянной передачи z7-z8
- •5.3.6 Расчёт геометрических параметров прямозубой постоянной передачи
- •6 Проектный расчёт валов и шпинделя
- •6.1 Проектный расчёт диаметров первого вала
- •9 Расчетная схема и расчет действующих нагрузок на шпиндель
- •9.1 Составление расчетной схемы нагрузок на шпиндель
- •9.2 Определение сил, действующих в зацеплении зубчатых колес привода
- •9.3 Определение составляющих сил резания
- •10 Расчет шпинделя на жесткость
- •10.1 Составление расчетной схемы шпинделя на жесткость
- •10.2 Определение упругого перемещения переднего конца шпинделя
- •10.3 Определение угла поворота оси шпинделя в передней опоре
- •11 Регулирование натяга в подшипниках шпиндельных опор
- •12 Смазывание подшипников шпиндельных опор
- •13 Механизм зажима и разжима режущих инструментов
- •13.1 Принцип работы механизма зажима режущих инструментов
- •13.2 Принцип работы механизма разжима инструмента
- •14 Обоснование технических требований
- •14.1. Требования, определяющие качество и точность изготовления
- •14.2 Требования к точности монтажа изделия
- •14.3 Требования к настройке и регулированию изделия
- •14.4 Прочие технические требования к качеству изделия
- •14.5 Условия и методы испытаний
- •14.6 Требования по смазыванию изделия
- •14.7 Требования по эксплуатации изделия
- •15 Требования охраны труда к конструкции проектируемого объекта и при его эксплуатации
- •15.1 Общие требования безопасности
- •15.2 Требования охраны труда к конструкции приводов станка
- •15.3 Требования охраны труда к конструкции станка
- •15.4 Требования охраны труда к органам управления станка
- •15.5 Прочие требования охраны труда и техники безопасности
- •Литература
5.2.4 Проектный расчёт прямозубой передачи z3-z4групповой передачи на выносливость зубьев при изгибе
Модуль передачи при проектном расчёте зубьев на изгибную выносливость рассчитывается по формуле:
Где – вспомогательный коэффициент, зависящий от коэффициента осевого перекрытия,
– расчётный крутящий момент на валу привода,;
– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца:–1,5; принимаем
– коэффициент, учитывающий форму зуба:
– число зубьев шестерни,
–значениеотношения рабочей ширины венца к модулю,принимаем
- допускаемое напряжение зубьев при изгибе, МПа.
Допускаемое напряжение зубьев при изгибе рассчитывается по формуле
где- предел выносливости материала зубьев,;
- коэффициент режима нагрузки и долговечности,
Таким образом, модуль передачи при проектном расчёте зубьев на изгибную выносливость
5.2.5 Определение модуля прямозубой передачи z3-z4групповой передачи
По контактной выносливости модуль передачи должен быть 3,1 мм, а по выносливости зубьев при изгибетогда следует принимать стандартное большее значение модуля
5.2.6 Расчёт геометрических параметров прямозубой передачи z3-z4иz5-z6групповой передачи
Геометрические параметры прямозубых передач z3-z4иz5-z6определяются по формулам:
1. Делительные диаметры зубчатых колес z3-z4иz5-z6:
2. Диаметры окружностей вершин зубьев колес z3-z4иz5-z6:
3. Диаметры окружностей впадин зубьев колес z3-z4иz5-z6:
4. Межосевое расстояние:
5. Ширина зубчатого венца колес:
Таблица 5.2. Геометрические параметры прямозубых передач z3-z4z5-z6
Наименование параметра |
Обозначение |
Значение |
1. Передаточные числа и отношение |
u1 i4 |
2,77 1,405 |
2. Модуль, мм |
m2 |
3,5 |
3. Число зубьев колес |
z3 z4 z5 z6 |
21 59 29 51 |
4. Делительный диаметр колес, мм |
d3 d4 d5 d6 |
73,5 206,5 101,5 176,5 |
5.Диаметр окружности вершин зубьев колес, мм |
da3 da4 da5 da6 |
80,5 213 108,5 185,5 |
6. Диаметр окружности впадин зубьев колес, мм |
df3 df4 df5 df6 |
64,75 197,75 92,25 169,75 |
7. Межосевое расстояние, мм |
aw2 aw3 |
140 |
8. Ширина зубчатого венца колес, мм |
bw3 bw4 bw5 bw6 |
35 |
5.3 Проектный расчет цилиндрической прямозубой постоянной передачи
5.3.1 Исходные данные
1. Расчётный крутящий момент на первом валу привода
2. Число зубьев шестерни
3. Число зубьев колеса
4. Передаточное число передачи
5.3.2 Выбор материала зубчатых колес и вида термической обработки
В качестве материала для зубчатых колес назначается сталь 20Х, которая отвечает необходимым техническим и эксплуатационным требованиям. В качестве термической обработки выбирается цементация и закалка, позволяющая получить твердость зубьев 56-60 НRC.
5.3.3 Проектный расчёт прямозубой постоянной передачи z11-z12на контактную выносливость зубьев
Диаметр начальной окружности шестерни z1рассчитывается по формуле
Где – вспомогательный коэффициент, для прямозубых передач;
– расчётный крутящий момент на валу привода,;
- коэффициент нагрузки для шестерни, равный 1,3–1,5; принимается
- передаточное число передачи,
– отношение рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни,и определяется по формуле:
–значениеотношения рабочей ширины венца к модулю,принимаем
- допускаемое контактное напряжение, МПа.
Допускаемое контактное напряжение для прямозубых передач рассчитывается оп формуле
где- базовый предел контактной выносливости поверхностей зубьев, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений:
;
– коэффициент безопасности,
Таким образом, диаметр начальной окружности
Модуль передачи определяется из условия расчёта на контактную выносливость зубьев по рассчитанному значению диаметра начальной окружности шестерни по формуле
где- диаметр начальной окружности шестерни,
- число зубьев шестерни,