5 Силовой расчет приводов станков
5.1. Расчет коэффициента полезного действия станка и модности главного электродвигателя.
Расчет выполняется в следующей последовательности [15-18,32,35,40,41,49,50]:
Определить эффективную мощность станка, т.е. мощность затрачиваемую на процесс резания:
кВт
где
-
тангенциальная составляющая усилия
резания в н, определяемая по соответствующей
формуле из теории резания и соответствует
самым тяжелым условиям резания [2,17];
V
- скорость
резания в м/мин; определяется по формулам
приведенным в литературе
[2,17,49] для
соответствует самых тяжелых условий
резания,
затем вычисляется
.корректируется
по структурному графику, рассчитывается
фактическая скорость резания.
Для сверлильных станков удобнее пользоваться формулой:
кВт
где
‑ крутящий момент на сверле в Н·м.,
определяемый по соответствующей формуле
из теории резания
‑ частота
вращения шпинделя в мин-1,
рассчитанная по предварительно
вычисленной скорости резания
V.
5.2 Мощность холостого хода, т.е. потери мощности на холостом ходу станка.
Для,
станков о главным вращательным движением
приближенно
может быть рассчитана по формуле
[17,18,41];
кВт.
где
среднее арифметическое в мм диаметров
всех опорных (подшипниковых) шеек валов
коробки, скоростей станка, исключал
шпиндель; в зависимости от габаритов
станка можно принять
мм;
среднее
арифметическое в мм диаметров опорных
шеек шпинделя; в зависимости от габаритов
станка можно принять
мм или по аналогии со станкам-прототипам;
с - коэффициент, равный 1,5 для шпинделя, смонтированного на подшипниках качения, и 2 - на подшипниках скольжения;
частоты
вращения в мин-1
валов
коробки скоростей и шпинделя на той
ступени, на которой рассчитывается
;
берутся из структурного графика привода
главного движения станка в соответствии
с найденной скоростью резания
.
5.3 Определять расчетный (условный) кпд станка: Определяют по зависимости
где
КПД передач и подшипников качения и
скольжения, соответственно (см. табл.);
-
соответственно, количество однотипных
передач и подшипников коробки скоростей
-
станка;
-
коэффициент, приближенно учитывающий
затраты мощности в приводе подач; для
токарных, револьверных, сверлильных и
расточных станков
=0,96;
для фрезерных станков, обычно имеющих
отдельный электродвигатель привода
подач
=1,0.
Таблица –5.1 КПД передач и подшипников станков
-
Тип передачи или подшипника
КПД
Плоскоременная передача
0,98
Клиноременная передача
0,97
Прямозубая цилиндрическая передача
0,99
Непрямозубая цилиндрическая передача
0,965
Коническая передача
0,97
Червячная передача
(
-угол
подъема винтовой линии червяка;
=5+6°
- угол
трения в передаче)
Подшипники качения
Подшипники скольжения
0,997
0,98