7 Проектный расчет валов

При проектном расчете валов рассчитываем диаметр входного или выходного концов вала и под шестерней через крутящий момент, т.е. диаметр вала рассчитываем на кручение.

7.1 Проектный расчет диаметра 1-го вала

7.1.1 Проектный расчет диаметра входного конца 1-го вала

Предварительный диаметр входного конца 1-ого вала рассчитывается по формуле:

,

где предварительный диаметр входного конца первого вала, мм;

- крутящий момент на первом валу;

- касательные напряжения для входного конца 1-го вала.

Принимаем диаметр входного конца 1-го вала d₁=22 мм.

7.1.2 Проектный расчет диаметра под шестерню на 1-ом валу

Предварительный диаметр 1-го вала под шестерню рассчитывается по формуле:

,

где предварительный диаметра под шестерню на 1-ом валу, мм;

- крутящий момент на первом валу;

- касательные напряжения на 1-ом валу под шестерней.

Принимаем диаметр под шестерню на 1-ом валу d_ш1=28 мм.

7.2 Проектный расчет диаметра 2-го вала

7.2.1 Проектный расчет диаметра под шестерню на 2-ом валу

Предварительный диаметр 2-го вала под шестерню рассчитывается по формуле:

,

где предварительный диаметра под шестерню на 2-ом валу, мм;

- крутящий момент на втором валу;

- касательные напряжения на 2-ом валу под шестерней.

Исходя из расчётного диаметра второго вала под шестерню принимаем шлицевое соединение d-6x26x30x6 по ГОСТ 1139-80.

7.3 Проектный расчет диаметра 3-го вала

7.3.1 Проектный расчет диаметра под шестерню на 3-ем валу

Предварительный диаметр 3-го вала под шестерню рассчитывается по формуле:

,

где предварительный диаметра под шестерню на 3-ем валу, мм;

- крутящий момент на третьем валу;

- касательные напряжения на 3-ем валу под шестерней.

Исходя из расчётного диаметра третьего вала под шестерню принимаем шлицевое соединение d-8x32x36x6 по ГОСТ 1139-80.

7.4 Проектный расчет диаметра 4-го вала

7.4.1 Проектный расчет диаметра под шестерню на 4-ом валу

Предварительный диаметр 4-го вала под шестерню рассчитывается по формуле:

,

где предварительный диаметра под шестерню на 4-ом валу, мм;

- крутящий момент на четвертом валу;

- касательные напряжения на 4-ом валу под шестерней.

Исходя из расчётного диаметра четвертого вала под шестерню принимаем шлицевое соединение d-8x36x40x7 по ГОСТ 1139-80.

8 ОБОСНОВАНИЕ ГЛАВНЫХ РАЗМЕРОВ И КОНСТРУКЦИИ ШПИНДЕЛЬНОГО УЗЛА

Шпиндельный узел станка состоит из шпинделя, его опор, приводного элемента. В шпинделе выделяют передний конец и межопорный участок.

На шпиндель действуют нагрузки, вызываемые силами резания, силами в приводе (ременном, зубчатом), а также центробежными силами, возникающими от неуравновешенности вращающихся деталей самого шпиндельного узла. Проектирование узла включает: выбор типа привода, опор, устройств для их смазывания и защиты от загрязнений; определение диаметра шпинделя, расстояния между опорами и разработку конструкции всех элементов.