Содержание

Введение 6

1 Разработка кинематической схемы и кинематический расчет коробки скоростей 7

1.1 Выбор приводного электродвигателя 7

1.2 Определение общего диапазона регулирования привода 7

1.3 Определение общего числа ступеней скорости 7

1.4 Выбор конструктивных вариантов привода 7

1.5 Определение числа возможных кинематических вариантов 8

1.6 Определение максимальных передаточных отношений по группам передач 8

1.7 Построение структурных сеток 9

1.8 Построение графиков частот вращения 9

1.9 Определение передаточных отношений в группах передач 10

1.10 Определение чисел зубьев передач 10

1.11 Определение крутящих моментов на валах коробки скоростей 10

2 Расчет прямозубой эвольвентной передачи 11

2.1 Определение модуля зубчатой передачи расчетом на контактную выносливость зубьев 11

2.2 Определение модуля зубчатой передачи расчетом на выносливость зубьев при изгибе 11

2.3 Определение стандартного модуля зубчатой передачи 11

2.4 Определение межосевого расстояния зубчатой передачи 12

3 Построение свертки коробки скоростей 13

3.1 Разработка компоновочной схемы коробки скоростей 13

3.2 Вычерчивание свертки коробки скоростей 13

3.3 Определение усилий действующих в зубчатых зацеплениях 13

4 Расчет и подбор подшипников 14

4.1 Определение реакций в опорах валов 14

4.2 Выбор подшипников по статической грузоподъемности 14

4.3 Выбор подшипников по динамической грузоподъемности 14

4.4 Выбор подшипников по диаметру вала 15

5 Расчет сечения сплошного вала 16

5.1 Определение диаметра средних участков вала 16

5.2 Расчет валов на усталостную прочность 16

5.3 Расчет на прочность шпонок и шлицевых соединений 17

Список использованных источников 19

Приложение А 20

Приложение Б 23

Приложение В 25

Приложение Г 28

Приложение Д 30

31

Приложение Е 32

Приложение Ж 36

Приложение И 40

41

Введение

Создание современных, точных и высокопроизводительных металлорежущих станков обуславливает повышенные требования к их основным узлам. В частности, к приводам главного движения и подач предъявляются требования: по увеличению жёсткости, повышению точности вращения валов, шпиндельных узлов. Станки должны обеспечивать возможность высокопроизводительного изготовления без ручной последующей доводки деталей, удовлетворяющих современным непрерывно возрастающим требованиям к точности.

В большинстве станков в качестве привода главного движения применяют коробки передач со ступенчатым регулированием частоты вращения, соединённые с асинхронным электродвигателем. К приводам главного движения предъявляют следующие требования: обеспечение необходимой мощности резания, сохранение постоянства мощности резания в коробках скоростей и крутящего момента, обеспечение заданного диапазона регулирования скорости, высокий КПД, надёжность, простота обслуживания и малые размеры.

Для обработки на станках деталей машин с разными размерами и режущим инструментом, с различными режущими свойствами, при большом числе технологических операций для получения оптимальных режимов резания необходимо изменять частоты вращения шпинделя в пределах от n_min до n_max.

Между наибольшей и наименьшей частотами вращения шпинделя промежуточные частоты могут быть расположены бесступенчато (плавно) или ступенчато (прерывисто). Применение бесступенчатого регулирования частоты вращения даёт возможность более просто осуществить оптимальные режимы резания. С применением бесступенчатого регулирования конструкция станка упрощается. В качестве электрического бесступенчатого привода применяют электродвигатели постоянного тока.

Ступенчатое регулирование даёт возможность установить ограниченное число частот вращения в заданных пределах. По этой причине величина регулирования не всегда может быть установлена оптимальной. Механизмы со ступенчатым регулированием компактны, просты и имеют более высокий КПД по сравнению с бесступенчатым регулированием.