5.3. Проектный расчет диаметров третьего вала
На данном валу устанавливается зубчатые колеса, соединенное с валом с помощью шлицевого соединения. Диаметр вала под шестерней рассчитывается по формуле
,
мм,
где
– крутящий момент третьего вала,
:
;
–допускаемое условное
напряжение при кручении, МПа;
МПа – для валов под зубчатыми
колесами.
,
мм.
Исходя
из расчетных значений принимается
диаметр третьего вала под неподвижной
шестерней
по ГОСТ 1139-80 – данная посадка обеспечивает
неподвижную посадку колес на валу; а
диаметр вала под подшипник
.
5.4. Проектный расчет диаметров четвертого вала
Данный вал устанавливается в шпиндельный узел, соединенный с валом с помощью шлицевого соединения. Диаметр вала под Шпиндельным узлом
,
мм,
где
– крутящий момент четвертого вала,
:
;
–допускаемое условное
напряжение при кручении, МПа;
МПа – для валов под зубчатыми
колесами.
.
Исходя
из расчетных значений принимается
диаметр четвертого вала под шпиндельным
узлом
по ГОСТ 1139-80 – данная посадка обеспечивает
неподвижную посадку в шпиндельном узле,
а диаметр вала под подшипник
.
2. На данном валу устанавливается зубчатые колеса, соединенное с валом с помощью шлицевого соединения. Диаметр вала под шестерней рассчитывается по формуле
,
мм,
где
– крутящий момент четвертого вала,
:
;
–допускаемое условное
напряжение при кручении, МПа;
МПа – для валов под зубчатыми
колесами.
.
Исходя
из расчетных значений принимается
диаметр четвертого вала под шестерней
по ГОСТ 1139-80 – данная посадка обеспечивает
неподвижную посадку колес на валу.
6. Проектный расчет шпиндельного узла Расчет геометрических параметров шпинделя
Диаметр шпинделя в передней опоре рассчитывается по формуле
, мм,
где
– быстроходность шпиндельного узла в
зависимости от вида подшипников,
:
;
–максимальная частота
вращения шпинделя,
:
.
.
Конструктивно
из стандартного ряда принимается
.
Диаметр шейки шпинделя в задней опоре рассчитывается по формуле
,
мм,
где
– диаметр шейки шпинделя в передней
опоре. мм:
.
.
Из
стандартного ряда принимается
.
Расстояние между опорами рассчитывается по формуле
,
мм,
где
– вылет консоли, мм:
.
.
Конструктивно
принимается
.
7. Эскизная компоновка главного привода
Эскизная компоновка шпиндельной бабки горизонтального многооперационнго сверлильно-фрезерно-расточного станка имеет вид
8. Расчетная схема и расчет действующих нагрузок на шпиндель
8.1 Расчетная схема и определение нагрузок на шпиндель
8.1.1. Составление расчетной схемы нагрузок на шпиндель
Для многооперационного сверлильно-фрезерно-расточного станка с автономным шпиндельным узлом передача крутящего момента Т на шпиндельный узел, выполняется посредствомшлицевоймуфты. Действующие составляющиесилаырезания: параллельнаяPhиперпендикулярнаяPν подачепри встречном фрезеровании. Расчетная схема имеет вид(рис.8.1)
Рис. 8.1. Расчетная схема нагрузок на шпиндель от сил резания и приводного элемента в виде шлицевого соединения
8.1.2. Определение составляющих сил резания Py и Pz , Ph и Pv
Тангенциальная составляющая силы резания PZ определяется по формуле:
,
где
– эффективная мощность резания, кВт:
;
–расчетная скорость резания,
м/мин:
,
где
– максимальный расчетный размер
обрабатываемой заготовки, мм:
,
приниамем
;
–расчетная частота вращения
шпинделя, об/мин:
.
,
отсюда
.
Радиальная составляющая силы резанияPy для процесса фрезерования концевой фрезой определяется по формуле:
,
где Pz – тангенциальная составляющая силы резания, Н: Pz = 1614,78 Н.
.
Составляющие силы резанияPh иPv при несимметричном встречном фрезеровании концевой фрезой определяются по формулам:
,
где Pz – тангенциальная составляющая силы резания, Н: Pz = 1614,78 Н.
.
Принимаем Ph = 1291 Н.
,
где Pz – тангенциальная составляющая силы резания, Н: Pz = 1614,78 Н.
.
Принимаем
