Модернизация привода главного движения станка 1А616
Расчет технических характеристик станка, процесс определения режима, силы и мощности резания. Компоновки приводов с автоматической коробкой скоростей, расчет диапазона регулирования. Расчет зубчатых, клиновых ременных передач. Правила выбора муфт.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.10.2013 |
Размер файла | 604,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Производственные процессы в большинстве отраслей народного хозяйства выполняют машины, и дальнейший рост материального благосостояния тесно связан с развитием машиностроения. Непрерывное совершенствование и развитие машиностроения связано с прогрессом станкостроения, поскольку металлорежущие станки с некоторыми другими видами технологических машин обеспечивают изготовление любых новых видов оборудования.
К важнейшим требованиям, предъявляемым к проектируемой машине, относятся экономичность в изготовлении и эксплуатации, удобство и безотказность обслуживания, надёжность и долговечность.
Для обеспечения этих требований детали должны удовлетворять ряду критериев, важнейшие среди которых - прочность, надёжность, износостойкость, жёсткость, виброустойчивость, теплостойкость, технологичность.
В данном курсовом проекте производится модернизация привода главного движения станка 1А616. В ходе выполнения курсового проекта определим назначение станка, особенности его конструкции, выполняемые им операции.
Необходимо произвести расчёт технических характеристик станка. Спроектировать привод главного движения и произвести его кинематический расчёт, расчёт зубчатых передач, валов, подшипников. Произвести проектирование шпиндельного узла, рассчитать его на жёсткость и виброустойчивость. Выбрать тип и систему смазки.
1. Расчет технических характеристик станка
Рассчитаем технические характеристики станка, для этого определим режимы резания, силу резания и мощность.
Исходными данными для определения максимальной силы резания и необходимой мощности привода будут:
- максимальный диаметр обрабатываемой детали Dmax=320 мм,
- минимальный диаметр обрабатываемой детали
- dmin= dmax/(4…8)=320/(4…8)=80…40 мм; принимаем dmin=40 мм,
- обрабатываемые материалы с различными механическими свойствами - Сталь 45, ув=750 МПа; алюминиевый сплав Д16Т, ув=420 МПа,
- инструментальный материал - твердый сплав, быстрорежущая сталь.
Для определения технических характеристик станка определим расчетную и максимальную скорости резания для точения и минимальную скорость резания при нарезании резьбы метчиком.
Расчет режимов резания и выбор поправочных коэффициентов производим по[1]:
Скорость резания определим по формуле:
(1.1)
где: Т- стойкость инструмента, мин
t - глубина резания, мм
s- подача, мм
Кv- общий поправочный коэффициент на скорость резания.
Cv- коэффициент скорости резания.
m, x, y - показатели степени.
Точение:
Для токарных станков расчетная скорость резания соответствует продольному точению труднообрабатываемого материала (Сталь 45), резцом с режущей частью из твердого сплава Т15К6 с наибольшими параметрами глубины резания и подачи при наибольшей стойкости резца.
Стойкость инструмента: Т=90 мин.
Глубина резания: t= 3,5 мм.
Подача: s=0,7 мм/об.
Значение коэффициента CV и показателей степеней:
Cv=340; х=0,15; y=0,45; m=0,2;
Общий поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания:
, (1.2)
где KMV=1,0 - поправочный коэффициент на обрабатываемый материал;
KИV=1,0 - поправочный коэффициент на инструментальный материал;
KПV =0,8 - поправочный коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки.
Подставив числовые значения, получим:
Скорость резания:
м/мин
Частоту вращения определим по формуле:
(1.3)
Размещено на http://www.allbest.ru/
Тогда
Максимальная скорость резания соответствует продольному точению легкообрабатываемого материала Д16Т резцом с твердосплавной режущей ВК4 частью с наименьшими параметрами глубины резания и подачи.
Стойкость инструмента: Т=90 мин.
Глубина резания: t=1 мм.
Подача: s=0,1 мм/об.
Значение коэффициента CV и показателей степеней:
Cv=485 х=0,12; y=0,25; m=0,28;
Общий поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания:
KMV=0,8; KИV=2,5; KПV=0,9.
Получим:
Скорость резания:
м/мин
Частота вращения:
Нарезание резьбы метчиком:
Определим минимальную скорость резания, обрабатываемый материал Сталь 45; инструмент - метчик М30 Р6М5
Для нарезания резьбы метчиком по [1] скорость резания V=5ч8 м/мин, принимаем V=7 м/мин
Частота вращения:
Определим максимальную силу резания.
Наибольшие значения силы резания PZ определяются при точении твердосплавным инструментом при наибольшей глубине резания и подаче.
(1.4)
где: Cp - поправочный коэффициент;
x, y, v - показатели степени;
КMP- поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала.
Значения коэффициентов и показателей степени по [1]:
Cp= 384; x= 0,9; y= 0,9; n= -0,15;
Коэффициент, учитывающий фактические условия обработки:
, (1.5)
где - коэффициенты, учитывающие обрабатываемый материал, геометрию инструмента
Подставив числовые значения получим:
Эффективную мощность резания определяем по формуле:
(1.6)
Тогда:
кВт
2. Выбор оптимальной структуры привода
По рассчитанным мощности и максимальной частоте вращения шпинделя выбираем нерегулируемый асинхронный электродвигатель серии 4А и выписываем его основные характеристики:
электродвигатель 4А132М2У3;
- мощность электродвигателя Nдв= 11 кВт;
- синхронная частота вращения n=3000 об/мин;
- номинальная частота вращения n=2900 об/мин;
- коэффициент полезного действия з=88 %.
Приводы бывают нераздельными и раздельными. Нераздельный привод выполняется в виде комплекса коробки скоростей и шпиндельного узла, помещаемых в общий корпус. Такая конструкция компактна, но имеет неудовлетворительные динамические характеристики и теплостойкость, так как колебания и выделяемая в коробке теплота передаются на шпиндель. Раздельный привод состоит из коробки скоростей и шпиндельной бабки, выполненных в разных корпусах. Движение от последнего вала коробки скоростей поступает к шпиндельной бабке через ременную передачу. Для увеличения диапазона регулирования в шпиндельную бабку встраиваем перебор. Шпиндельный узел в раздельном приводе нагревается меньше. Колебания, возникающие в коробке скоростей, на шпиндельный узел не передаются.
Компоновки приводов с автоматической коробкой скоростей (АКС) на основе электромагнитных муфт приведены на рисунке 2.1. Для таких приводов характерны большой диапазон регулирования частоты вращения шпинделя при постоянной мощности, высокая жесткость механической характеристики, высокий КПД, сравнительно низкая стоимость. При применении автоматической коробки скоростей регулирование частоты вращения возможно под нагрузкой. В моменты пуска, торможения, реверса, а также при прерывистом и неравномерном резании в приводе возникают динамические нагрузки. Их значение и характер зависят от структуры привода и его динамических свойств. Исследование главных приводов токарных станков с автоматической коробкой скоростей показало, что при импульсном возмущении лучшим по критерию динамических нагрузок является привод, в котором имеются ременная передача между двигателем и входным валом АКС и ременная передача между выходным валом АКС и шпиндельной бабкой (ШБ). Из-за ограничений на максимальный диаметр шкива и число ремней рекомендуется применять узкие клиновые и поликлиновые ремни, а также зубчато-ременные передачи.
Исходя из вышесказанного, выбираем оптимальную структуру привода главного движения токарно-винторезного станка модели 1А616 показанную на рисунке 2.1б.
Т.к. проектируемый станок является универсальным, т.е. в нем необходимо обеспечить достаточно большой диапазон частот вращения шпинделя, принимаем знаменатель геометрического ряда равным: =1,26.
3. Кинематический расчет привода
Максимальная частота вращения шпинделя:
nmax=3507 мин-1
Минимальная частота вращения шпинделя:
nmin=74,3 мин-1
Знаменатель геометрического ряда =1,26
Диапазон регулирования привода:
(3.1)
Подставив числовые значения получим:
Число ступеней привода:
(3.2)
Получим:
Определим стандартные частоты вращения привода:
n1=71 мин-1 n2=90 мин-1 n3=112 мин-1 n4=140 мин-1 n5=180 мин-1 n6=224 мин-1 |
n7=280 мин-1 n8=355 мин-1 n9=450 мин-1 n10=560 мин-1 n11=710 мин-1 n12=900 мин-1 |
n13=1120 мин-1 n14=1400 мин-1 n15=1800 мин-1 n16=2240 мин-1 n17=2800 мин-1 n18=3550 мин-1 |
Составим структурную формулу привода
Z=18=31•33 •(1+1)
Строим структурную сетку привода
Учитывая компоновку привода, синтезируем кинематическую схему привода. Исходя из кинематической схемы привода и структурной сетки привода, строим график частот.
Определяем число интервалов lg, соответствующих частоте вращения электродвигателя.
(3.3)
где nЭ=2900 мин-1 - номинальная частота вращения вала электродвигателя;
YЭ - число интервалов соответствующих частоте вращения электродвигателя
Подставив числовые значения, получим:
Определяем передаточные отношения для каждой передачи. Выбираем суммарное число зубьев ? Z и определяем числа зубьев всех передач.
диаметры шкивов принимаем d1=140 мм d2=140 мм
диаметры шкивов принимаем d3=180 мм d4=180 мм
Таблица 3.1 Результаты расчета чисел зубьев зубчатых колес и фактических передаточных отношений
Номер |
Передаточные отношения |
Числа зубьев |
Фактическое передаточное отношение |
|||||
i |
i=1/i |
|||||||
1 |
0,4999 |
2,0004 |
Z1 |
32 |
Z2 |
63 |
0,5079 |
|
2 |
0,6299 |
1,5876 |
Z3 |
37 |
Z4 |
58 |
0,6379 |
|
3 |
0,7937 |
1,26 |
Z5 |
42 |
Z6 |
53 |
0,7925 |
|
4 |
0,3968 |
2,5205 |
Z7 |
27 |
Z8 |
68 |
0,3971 |
|
5 |
0,7937 |
1,26 |
Z9 |
42 |
Z10 |
53 |
0,7925 |
|
6 |
1,5876 |
0,6299 |
Z11 |
58 |
Z12 |
37 |
1,5677 |
|
7 |
0,3968 |
2,5205 |
Z13 |
27 |
Z14 |
68 |
0,3971 |
|
8 |
0,3149 |
3,1758 |
Z15 |
23 |
Z16 |
72 |
0,3194 |
Определяем фактические частоты:
n1ф = nЭ · iР1 · i1ф · i4ф · iР2 · i7ф · i8ф
n2ф = nЭ · iР1 · i2ф · i4ф · iР2 · i7ф · i8ф
n3ф = nЭ · iР1 · i3ф · i4ф · iР2 · i7ф · i8ф
n4ф = nЭ · iР1 · i1ф · i5ф · iР2 · i7ф · i8ф
n5ф = nЭ · iР1 · i2ф · i5ф · iР2 · i7ф · i8ф
n6ф = nЭ · iР1 · i3ф · i5ф · iР2 · i7ф · i8ф
n7ф = nЭ · iР1 · i1ф · i6ф · iР2 · i7ф · i8ф
n8ф = nЭ · iР1 · i2ф · i6ф · iР2 · i7ф · i8ф
n9ф = nЭ · iР1 · i3ф · i6ф · iР2 · i7ф · i8ф
n10ф = nЭ · iР1 · i1ф · i4ф · iР2
n11ф = nЭ · iР1 · i2ф · i4ф · iР2
n12ф = nЭ · iР1 · i3ф · i4ф · iР2
n13ф = nЭ · iР1 · i1ф · i5ф · iР2
n14ф = nЭ · iР1 · i2ф · i5ф · iР2
n15ф = nЭ · iР1 · i3ф · i5ф · iР2
n16ф = nЭ · iР1 · i1ф · i6ф · iР2
n17ф = nЭ · iР1 · i2ф · i6ф · iР2
n18ф = nЭ · iР1 · i3ф · i6ф · iР2
Подставим числовые значения получим:
n1ф = 2900 · 0,97 · 0,5079 · 0,3971 · 0,97 · 0,3971 · 0,3194 = 71,18 мин-1
n2ф = 2900 · 0,97 · 0,6379 · 0,3971 · 0,97 · 0,3971 · 0,3194 = 89,40 мин-1
n3ф = 2900 · 0,97 · 0,7925 · 0,3971 · 0,97 · 0,3971 · 0,3194 = 111,07 мин-1
n4ф = 2900 · 0,97 · 0,5079 · 0,7925 · 0,97 · 0,3971 · 0,3194 = 142,06 мин1
n5ф = 2900 · 0,97 · 0,6379 · 0,7925 · 0,97 · 0,3971 · 0,3194 = 178,43 мин-1
n6ф = 2900 · 0,97 · 0,7925 · 0,7925 · 0,97 · 0,3971 · 0,3194 = 221,66 мин1
n7ф = 2900 · 0,97 · 0,5079 · 1,5677 · 0,97 · 0,3971 · 0,3194 = 281,01 мин-1
n8ф = 2900 · 0,97 · 0,6379 · 1,5677 · 0,97 · 0,3971 · 0,3194 = 352,94 мин-1
n9ф = 2900 · 0,97 · 0,7925 · 1,5677 · 0,97 · 0,3971 · 0,3194 = 438,48мин-1
n10ф = 2900 · 0,97 · 0,5079 · 0,3971 · 0,97 = 550,33 мин-1
n11ф = 2900 · 0,97 · 0,6379 · 0,3971 · 0,97 = 701,18 мин-1
n12ф = 2900 · 0,97 · 0,7925 · 0,3971 · 0,97 = 878,70 мин-1
n13ф = 2900 · 0,97 · 0,5079 · 0,7925 · 0,97 = 1098,29 мин-1
n14ф = 2900 · 0,97 · 0,6379 · 0,7925 · 0,97 = 1379,41 мин-1
n15ф = 2900 · 0,97 · 0,7925 · 0,7925 · 0,97 = 1753,72 мин-1
n16ф = 2900 · 0,97 · 0,5079 · 1,5677 · 0,97 = 2192,61 мин-1
n17ф = 2900 · 0,97 · 0,6379 · 1,5677 · 0,97 = 2728,71 мин-1
n18ф = 2900 · 0,97 · 0,7925 · 1,5677 · 0,97 = 3460,19 мин-1
Определим относительные отклонения фактических частот от стандартных.
(3.4)
;
;
;
;
Найденные относительные отклонения фактических частот не превышают []=2,6%
Определяем расчетную частоту вращения шпинделя и строим расчетную цепь:
мин-1
По графику частот принимаем пР=280 мин-1
Рассчитаем крутящие моменты на валах привода.
Крутящий момент на валу электродвигателя рассчитывается по формуле:
(3.5)
Крутящий момент на каждом последующем валу рассчитывается по формуле:
(3.6)
где: Тi-1 - крутящий момент на предыдущем валу;
зi - КПД передачи;
ii - передаточное отношение между валами.
;
;
;
;
;
.
Общий КПД привода главного движения:
4. Расчет элементов автоматической коробки скоростей
4.1 Расчет зубчатых передач
Расчет зубчатых передач производим по методике изложенной в [2, 3].
Проведем расчет параметров передачи - i4
Материал колёс - сталь 40Х.
Термообработка шестерни и колеса одинаковые - улучшение и закалка ТВЧ, твердость поверхности 45-50HRCЭ.
Определим коэффициент ширины венца колеса относительно межосевого расстояния. Для коробок скоростей рекомендуется принимать коэффициент рабочей ширины венца шестерни относительно ее делительного диаметра . Принимаем .
Тогда
(4.1)
где u = 2,52 - передаточное отношение рассчитываемой ступени.
Отсюда получим
Определяем межосевое расстояние аw, мм:
(4.2)
где: Ка = 49,5 - вспомогательный коэффициент;
Т2 - вращающий момент на тихоходном валу;
[у]H - допускаемое контактное напряжение колеса, Н/мм2;
КНв = 1 - коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба.
Определим допускаемые контактные напряжения и напряжения изгиба зубьев:
[у]H1 = [у]H0 KHL (4.3)
где: [у]H0 - допускаемое контактное напряжение, Н/мм2;
KHL - коэффициент долговечности.
[у]H0=1,8HBср.+67=1,8460+67=895 Н/мм2 (4.4)
Определим коэффициент долговечности:
(4.5)
где: NH0=68106 ч - базовое число циклов перемены напряжений;
N - число циклов перемены напряжений за весь срок службы.
Тогда число циклов перемены напряжений равно:
N = 576·щ·Lh (4.6)
где: щ - угловая скорость вала, с-1;
Lh - срок службы привода, ч.
Угловую скорость вала определим по формуле:
(4.7)
Cрок службы привода:
Lh = 365· Lr·tc ·Lс (4.8)
где: Lr - срок службы привода, Lr = 6 лет;
tc - продолжительность смены, tc = 8 часов;
Lс - число смен, Lс = 2.
Lh = 365· 6·8 ·2 = 35040 ч.
N = 576 · 7,43 · 35040 = 1,5·108 ч
т.к. N > NHO, принимаем КHL = 1.
Следовательно [у]H1 = [у]H0
Окончательно получим:
Принимаем аW = 125 мм.
Определяем модуль зацепления:
(4.9)
где Km = 6,8 - вспомогательный коэффициент.
b2- ширина венца колеса
d2 - делительный диаметр колеса
[у]F - допускаемое напряжение изгиба колеса, Н/мм2;
(4.10)
(4.11)
Определим допускаемые напряжения изгиба:
[у]F1 = [у]F0 KFL (4.12)
где: [у]F0 - допускаемое напряжение изгиба, Н/мм2;
KFL - коэффициент долговечности.
[у]F0 =1,03· НBСР = 1,03 · 460 = 473,8 Н/мм2 (4.13)
Коэффициент долговечности
(4.14)
где: NFO= 4·106 ч - число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости;
т.к. N > NHO, принимаем КHL = 1 и, соответственно, [у]F1 = [у]F0
Тогда:
Конструктивно принимаем m=2,5 мм
Уточняем межосевое расстояние:
Основные геометрические параметры передачи
Проверочный расчёт
Проверка межосевого расстояния:
Проверка пригодности заготовок колёс.
Dзаг. ? Dпред.; Sзаг ? Sпред
Диаметр заготовки шестерни Dзаг= da1+6=72,5+6=78,5 мм ?200 мм
Размер заготовки колеса Sзаг=b2+4=21+4=25 мм ?125 мм
Проверка на контактные напряжения H:
(4.15)
где Ft-окружная сила в зацеплении, Н;
K - вспомогательный коэффициент, для прямозубых колес K=436
KHб=1 - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями;
KHv - коэффициент динамической нагрузки.
Окружная сила в зацеплении:
Ft=2 T2 103/d2=2 176,01 103/170=2070,7 H (4.16)
Коэффициент динамической нагрузки:
(4.17)
Принимаем восьмую степень точности.
Принимаем KHv =1,16
Проверка на напряжения изгиба зубьев шестерни F1 и колеса F2.
(4.18)
(4.19)
где = 1 - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями; =1,38 - коэффициент динамической нагрузки; =3,92;=3,61 - коэффициенты формы зуба шестерни и колеса. =1 - коэффициент, учитывающий наклон зуба.
Проверочный расчёт для проектируемой зубчатой передачи выполняется. Геометрические параметры передачи i1 принимаем конструктивно с учетом ранее определенного межосевого расстояния и модуля.
Аналогично принимаем:
Для передачи i2
Для передачи i3
Для передачи i5
Для передачи i6
Полученные размеры зубьев колес занесем в таблицу 4.1
Таблица 4.1 Геометрические параметры передач
i |
m, мм |
aw, мм |
d1, мм |
d2, мм |
da1, мм |
da2, мм |
df1, мм |
df2, мм |
b2, мм |
||
i1 |
0,5079 |
2,5 |
118,75 |
80 |
157,5 |
85 |
162,5 |
72 |
151,2 |
25 |
|
i2 |
0,6379 |
92,5 |
145 |
97,5 |
150 |
86,5 |
139 |
||||
i3 |
0,7925 |
105 |
132,5 |
110 |
138,5 |
99 |
126,5 |
||||
i4 |
0,3971 |
67,5 |
170 |
72,5 |
175 |
61,5 |
162 |
30 |
|||
i5 |
0,7925 |
105 |
132,5 |
110 |
138,5 |
99 |
126,5 |
||||
i6 |
1,5677 |
145 |
92,5 |
150 |
97,5 |
139 |
86,5 |
4.2 Расчет клиновых ременных передач
Проведем расчет параметров передачи - iР1
Задаемся расчетным диаметром ведущего и ведомого шкивов d1=d2=140 мм, так как передаточное отношение и=1. Сечение ремня выбираем в зависимости от мощности, передаваемой ведущим шкивом, и его частоты вращения:
кВт,
Принимаем сечение Б.
Определяем ориентировочное межосевое расстояние [3]:
а?0,55(d1+d2)+Н=0,55(140+140)+10,5=164,5 мм, (4.20)
где Н=10,5 - высота сечения клинового ремня, мм.
Расчетная длина ремня [3]:
(4.21)
значение округляем до ближайшего большего стандартного l=800 мм.
Скорость ремня:
м/с (4.22)
Частота пробегов ремня
(4.23)
Число клиновых ремней [3]:
, (4.24)
где [PП] - допускаемая мощность передаваемая ремнями, кВт
[PП]=[P0]СрССl•Сz=3,830,91,01,0•0,95=3,27 кВт, (4.25)
где [P0]=3,83 - допускаемая приведенная мощность, передаваемая клиновым ремнем типа Б;
Ср=0,9 - коэффициент динамичности нагрузки и длительности работы;
С=1,0 - коэффициент угла обхвата;
Сl=1,0 - коэффициент зависящий от длины ремня;
Сl=0,95 - коэффициент числа ремней в комплекте клиноременной передачи.
принимаем z=4
Сила предварительного натяжения клинового ремня [2]:
Н/мм2, (4.26)
где А=138 мм2 - площадь поперечного сечения ремня;
уо=2 Н/мм2 - предварительной напряжение.
Окружная сила передаваемая ремнем:
Н (4.27)
Сила давления на вал [3]:
Н, (4.28)
где 1=180о - угол обхвата ремнем ведущего шкива.
Проверочный расчет
Проверяем прочность ремня по максимальным напряжениям в сечении ведущей ветви уmax, Н/мм2:
, (4.29)
где а) у1 - напряжение растяжения, Н/мм2;
, (4.30)
б) уИ - напряжение изгиба Н/мм2:
, (4.31)
ЕИ=80 Н/мм2 - модуль продольной упругости при изгибе;
h - высота сечения клинового ремня.
в) - напряжение от центробежных сил Н/мм2;
с=1250 кг/м3 - плотность материала ремня.
г)=10 Н/мм2 - допускаемое напряжение растяжения для клиновых ремней.
Производим расчет:
Н/мм2;
Н/мм2;
Н/мм2;
Проведем расчет параметров передачи - iР2
Задаемся расчетным диаметром ведущего и ведомого шкивов d1=d2=180 мм, так как передаточное отношение и=1. Сечение ремня выбираем в зависимости от мощности, передаваемой ведущим шкивом, и его частоты вращения:
Р=10,46кВт,
Принимаем сечение Б.
Определяем ориентировочное межосевое расстояние [3]:
а?0,55(d1+d2)+Н=0,55(180+180)+10,5=208,5 мм,
где Н=10,5 - высота сечения клинового ремня, мм.
Расчетная длина ремня [2]:
значение округляем до большего стандартного l=2000 мм.
Скорость ремня:
м/с
Частота пробегов ремня
Число клиновых ремней [3]:
,
где [PП] - допускаемая мощность передаваемая ремнями, кВт
[PП]=[P0]СрССl•Сz=2,010,91,01,07•0,9=1,74 кВт,
где [P0]=2,01 - допускаемая приведенная мощность, передаваемая клиновым ремнем типа Б;
Ср=0,9 - коэффициент динамичности нагрузки и длительности работы;
С=1,0 - коэффициент угла обхвата;
Сl=1,07 - коэффициент зависящий от длины ремня;
Сl=0,9 - коэффициент числа ремней в комплекте клиноременной передачи.
принимаем z=6
Сила предварительного натяжения клинового ремня [2]:
Н/мм2,
где А=138 мм2 - площадь поперечного сечения ремня;
уо=2 Н/мм2 - предварительной напряжение.
Окружная сила передаваемая ремнем:
Н
Сила давления на вал [3]:
Н
где 1=180о - угол обхвата ремнем ведущего шкива.
Проверочный расчет
Проверяем прочность ремня по максимальным напряжениям в сечении ведущей ветви уmax, Н/мм2:
,
где а) у1 - напряжение растяжения, Н/мм2;
,
б) уИ - напряжение изгиба Н/мм2:
станок скорость муфта
,
ЕИ=80 Н/мм2 - модуль продольной упругости при изгибе;
h - высота сечения клинового ремня.
в) - напряжение от центробежных сил Н/мм2;
с=1250 кг/м3 - плотность материала ремня.
г)=10 Н/мм2 - допускаемое напряжение растяжения для клиновых ремней.
Производим расчет:
Н/мм2;
Н/мм2;
Н/мм2;
4.3 Выбор муфт
Выбор электромагнитных муфт контактного типа Э1М…2 производится в зависимости от крутящего момента на валу и угловой скорости [2].
МН=kT, Нм, (4.32)
где k=1,3 - коэффициент запаса.
, с-1, (4.33)
где п - частота вращения вала, мин-1
Вал II:
МН=1,336,22=47,1 Нм
с-1
Вал III:
МН=1,370,6=91,78 Нм
с-1
Вал IV:
МН=1,3176,01=228,8 Нм
с-1
Конкретные типоразмеры муфт примем после расчета диаметров валов коробки скоростей
4.4 Расчёт валов
Расчет валов и подшипников производим по методике [2, 3].
Произведём расчёт вала IV как самого нагруженного.
В качестве материала изготовления всех валов выбираем сталь 40Х.
Определим геометрические параметры ступеней валов.
Диаметр под ступицей зубчатого колеса:
(4.34)
где: Т - крутящий момент на валу, Н·м.
[ф]k - допускаемое напряжение на кручение, [ф]k = 10…20 Н/мм2.
принимаем d1 = 30 мм.
Принимаем диаметр под подшипник: dП=30 мм
Расчёт геометрических параметров для остальных валов производится аналогично.
Полученные значения диаметров валов занесем в таблицу 4.2.
Таблица 4.2 Диаметры ступеней валов, мм.
Номер вала |
Диаметр под шкив |
Диаметр под подшипник |
|
II |
25 |
25 |
|
III |
- |
25 |
|
IV |
30 |
30 |
На втором валу устанавливаем муфту Э1М07.2 с отверстием d=25 мм.
На третьем валу устанавливаем муфту Э1М08.2 с отверстием d=25 мм.
На четвертом валу устанавливаем муфту Э1М10.2 с отверстием d=30 мм.
Предварительно выбираем подшипники шариковые радиальные однорядные ГОСТ 8338-75 средней серии для установки в корпус и легкой серии для зубчатых колес.
Для определения направления действия сил в зубчатом зацеплении изобразим свёртку коробки скоростей и спроецируем все силы на оси координат.
Наиболее нагруженным валом в коробке скоростей является IV, на который действует помимо сил в зубчатом зацеплении сила давления, передаваемая от клиноременной передачи.
Определим окружную силу в зацеплении [2]:
Н ,(4.35)
где d2=тz2=2,568=170 мм - делительный диаметр колеса;
Т2=176,01 Нм - крутящий момент на колесе.
Радиальная сила:
Н, (4.36)
где =20 - угол зацепления.
По чертежу определяем места расположения сил и расстояние до точек их приложения, переносим их на рисунок. Для облегчения расчёта применим относительную систему координат совпадающую с направлениями сил Fr и Ft.
Рассмотрим плоскость ZOY:
МА=FОПZl1+Frl2-RBZ(l2+l3)=0,
МB=FОПZ(l1+l2+l3)-Frl3+RAZ(l2+l3)=0,
Откуда:
H
H
Проверка:
Fz=FОПZ+RAZ-Fr+RBZ=390,3+236,8-753,7+126,6=0
Рассмотрим плоскость XOY:
МА=FОПXl1+Ftl2-RBX(l2+l3)=0,
МB=-FОПX(l1+l2+l3)-Ftl3+RAX(l2+l3)=0,
Откуда:
H
H
Проверка:
Fz=FОПX+RAX-Ft+RBX=390,3+1442-2070,7+238,4=0
Силы реакции в опорах:
Н,
Н
Строим эпюры изгибающих и крутящих моментов (рисунок 4.2)
4.5 Проверочный расчёт валов
Проверочный расчёт валов на прочность выполняют на совместное действие изгиба и кручения.
Цель расчёта - определить коэффициенты запаса прочности в опасных сечениях вала и сравнить их с допускаемыми.
Анализ конструкции вала, а также эпюр изгибающих моментов МX и МZ и крутящего Т показывает, что предположительно опасным сечением является сечение C.
Расчет сечения С на сопротивление усталости.
Первый концентратор напряжений в сечении С - посадка ступицы электро-магнитной муфты на валу с натягом.
Второй концентратор напряжений в сечении С - наличие шпоночного паза.
Определим соотношения К/Кd и К/ Кd концентраторов напряжений.
Для первого концентратора напряжений
При В=900 МПа принимаем К/Кd=2,63 К/ Кd=1,98.
Для второго концентратора напряжений
При В=900 МПа принимаем К=2,2 К=2,0.
Для d=30 мм принимаем Кd=0,77
Тогда К/Кd=2,2/0,77=2,86; К/ Кd=2,0/0,77=2,60
В расчет принимаем второй концентратор.
Так как посадочная поверхность вала под муфту шлифуется, то KF=1, а также, так как поверхность вала дополнительно не упрочняется, то KV=1.
Суммарные коэффициенты КD и КD:
КD= (К/Кd+ KF-1)/ KV=(2,86+1-1)/1=2,86 (4.37)
КD = (К/ Кd+ KF-1)/ KV=(2,6+1-1)/1=2,6 (4.38)
Результирующий изгибающий момент в рассматриваемом сечении С:
(4.39)
Осевой момент сопротивления сечения
(4.40)
Полярный момент сопротивления сечения
(4.41)
Амплитуда напряжений цикла:
а=И=M/W=130,9103/2288,8=57,2 МПа (4.42)
а=K /2=Т/2WK=176,01103/24938,2=17,8МПа (4.43)
где Т - крутящий момент в сечении С.
Среднее напряжение цикла:
Коэффициенты и :
=0,02 + 2 10-4 В=0,02+2 10-4 900=0,2 (4.44)
=0,5 =0,5 0,2=0,1 (4.45)
у-1=410 МПа и -1=240 МПа - пределы выносливости материала соответственно при изгибе и кручении.
Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям:
(4.46)
(4.47)
Коэффициент запаса прочности по усталости в сечении С:
(4.48)
Сопротивление усталости в сечении С обеспечивается.
4.6 Расчёт подшипников
Для рассчитываемого вала проверяем наиболее нагруженный подшипник.
Выбираем подшипник шариковый радиальный однорядный306 ГОСТ 8338 -75. Средняя серия d = 30 мм, D = 72 мм, В = 19 мм, Cr = 29,1 кН, Cor = 14,6 кН.
Пригодность подшипников определяется сопоставлением расчётной динамической грузоподъёмности с базовой, или базовой долговечности с требуемой по условиям:
Crp ? Cr или L10h ? Lh.
Требуемая долговечность подшипника Lh = 12· 103
Расчётная динамическая грузоподъёмность определяется по формуле:
(4.49)
где: RE - эквивалентная динамическая нагрузка, Н;
щ - угловая скорость вала, с-1;
m - показатель степени, m = 3.
RE = V· Rr ·Kб ·Kт (4.50)
где: V - коэффициент вращения, V = 1;
Rr - суммарная реакция подшипника;
Kб - коэффициент безопасности, Kб =1,15;
Kт - температурный коэффициент, Kт = 1.
RE = 1· 1461,6 ·1,15 ·1 = 1680,8 Н
Условие Crp ? Cr выполняется.
Произведем расчет подшипника на долговечность:
(4.51)
Расчёт подшипника на долговечность выполняется.
Выбранный подшипник обеспечивает основные эксплуатационные требования.
5. Обоснование конструкции шпиндельного узла
Механизм передней бабки получает движение от автоматической коробки скоростей через клиноременную передачу на приводной шкив, расположенный в корпусе шпиндельной бабки на двух шарикоподшипниках, т. е. шпиндель разгружен от натяжения ремня.
В шпиндельной бабке расположен перебор. Перебор позволяет уменьшить частоту вращения шпинделя.
Шпиндель от приводного шкива получает 9 скоростей вращения напрямую и 9 через зубчатые колеса перебора. Всего шпиндель получает 18 скоростей вращения.
Диаметр шпинделя определим из условия его работоспособности:
(5.1)
где d-диаметр шпинделя;
l-расстояние между опорами.
мм
Диаметр передней опоры под подшипники: d = 80 мм
диаметр задней опоры: d = 55 мм
межопорное расстояние: l = 550 мм
вылет переднего конца шпинделя: a = 115 мм
Определяем коэффициент быстроходности:
Кб=dш•nmax (5.2)
где dш=80 мм - диаметр передней шейки шпинделя под подшипники;
nmax=3550 мин-1 - максимальная частота вращения шпинделя.
Кб=80•3550=284000 мммин-1
Исходя из коэффициент быстроходности выбираем схему опор шпиндельного узла.
Шпиндель изготовлен из стали 40Х с поверхностной закалкой, с закалкой ТВЧ до твёрдости HRCэ 48-50.
Определяем класс точности шпиндельных подшипников в зависимости от класса точности станка.
Класс точности станка нормальный следовательно класс точности подшипников в передней опоре - 5, в задней опоре - 5.
В передней опоре устанавливаем двухрядный роликовый радиальный подшипник серии 3182116 и шариковый упорно-радиальный двухрядный подшипник с углом контакта 60є серии 178816.
Размеры подшипника №3182116: d = 80 мм, D = 125 мм, В = 34 мм.
Размеры подшипника №178816: d = 80 мм, D = 125 мм, В = 54 мм.
В задней опоре устанавливаем по схеме дуплекс О-образная, состоящей из двух шариковых радиально-упорных высокоскоростных подшипников типа 46211.
Размеры подшипника: d = 55 мм, D = 100 мм, В = 21 мм.
6. Расчет шпиндельного узла
6.1 Расчёт шпиндельного узла на точность
При расчете шпиндельного узла на точность принимаем самый неблагоприятный случай, когда биение подшипников А в передней опоре и В в задней направлены в противоположные стороны.
Рисунок 6.1 Схема расчета шпиндельного узла на точность
Тогда радиальное биение конца шпинделя
(6.1)
где - допуск на радиальное биение конца шпинделя, =10 мкм;
а - вылет конца шпинделя.
мкм (6.2)
мкм (6.3)
Следовательно точность шпиндельного узла обеспечивается.
6.2 Расчёт шпиндельного узла на жёсткость
Оценка радиальной жёсткости производится по прогибу конца шпинделя, происходящего за счёт упругой деформации (изгиба) шпинделя и податливости его опор, а также по углу поворота упругой линии деформированного шпинделя в передней опоре.
Максимально допустимые значения перечисленных параметров принимаются соответственно:
, (6.4)
где - расстояние между опорами, =550 мм.
мм
рад
Составим схему нагружения шпинделя - рисунок 6.2
Прогиб шпинделя в горизонтальной и вертикальной плоскостях определим по формулам:
(6.5)
где ja, jв - жёсткость подшипников, Н/мм;
Е - модуль упругости материала шпинделя, Е=2,0 105 МПа;
I1, I2 - момент инерции сечения шпинделя в пролёте между опорами и
переднего конца шпинделя соответственно, мм4;
- коэффициент защемления в передней опоре, =0,7;
a - вылет переднего конца шпинделя.
(6.6)
Определим окружную силу в зацеплении :
Н (6.7)
где d=тz=373=216 мм - делительный диаметр колеса;
Т7=341,4 Нм - крутящий момент на колесе.
Радиальная сила:
Н, (6.8)
(6.9)
Моменты инерции найдём по следующим формулам:
(6.10)
(6.11)
где dсрiн - средний наружный диаметр, мм,
dсрiв - средний внутренний диаметр, мм.
мм4
мм4
Передняя опора представляет собой роликовый радиальный двухрядный подшипник с короткими роликами диаметром d=80 мм. Радиальная жесткость jA=800 Н/мкм (8105 Н/мм).
Задняя опора комплексная, состоящая из двух шариковых радиально-упорных подшипников, которые представляют собой две условные опоры. Сила предварительного натяга FH=1140 H.
Радиальная жесткость комплексной опоры :
, Н/мм, (6.12)
где ja - осевая жесткость опоры , Н/мм;
=15 - угол контакта в подшипнике;
k4 - коэффициент, характеризующий распределение нагрузки между телами качения и зависит от соотношения между силой натяга и радиальной нагрузкой в опоре
следовательно k4=0,62 (6.13)
, (6.14)
Где Н/мм, (6.15)
где z=15 - число тел качения в подшипнике;
dШ=18 мм - диаметр шарика.
Н/мм
Н/мм
Получили радиальную жесткость опор:
- передней jA=8105 Н/мм;
- задней jB=3,5105 Н/мм.
Подставив численные значения в формулу 6.5 получим:
Рассчитаем углы поворота в передней опоре по формуле:
(6.16)
Получим:
<=0,002.
Следовательно жесткость шпиндельного узла обеспечивается.
6.3 Расчет шпиндельного узла на виброустойчивость
Для этого необходимо рассчитать массу шпинделя:
m = V · с (6.17)
где: V - объём шпинделя, мм3;
с - плотность материала шпинделя с = 7800 кг/м3.
Тогда масса шпинделя:
m = 3,67·10-3 ·7800 = 28,8 кг
Определим собственную частоту колебаний шпинделя:
(6,18)
где: л - относительное расстояние между опорами
л = l / a = 550 / 115 = 4,8;
г = 2,4 - приведенный коэффициент .
Определим граничные частоты вращения шпинделя, в пределах которых вибрации не будут возникать.
n1 = 0,3 · щс = 0,3 · 439,7 = 131,9 Гц; n2 = 3 · щс = 3 · 439,7 = 1319 Гц.
7. Назначение системы смазки станка
Рисунок 7.1 Сема смазки станка
Смазочная система представляет собой совокупность устройств для подачи смазочного материала к трущимся поверхностям и возврата его в резервуар. В станке применена централизованная циркуляционная система подачи смазочного материала разбрызгиванием и струйным методом.
Смазка основных узлов станка:
Смазка автоматической коробки скоростей.
В узлы с электромагнитными муфтами смазочный материал подводят для того, чтобы смазывать трущиеся поверхности их деталей, удалять продукты изнашивания и отводить теплоту, выделяющуюся вследствие потерь энергии в катушках и дисках муфт, а также в зубчатых передачах и подшипниках. Подвод масла к муфтам осуществляется внутренним способом через центральные отверстия, просверленные в валу, на котором находится муфта.
Подшипники, на которых установлены зубчатые колеса, связанные с муфтами, смазываются струей масла через радиальные отверстия, просверленные в валу. В соответствии с габаритами электромагнитных муфт, установленных в коробке скоростей Э1М07.2, Э1М08.2 и Э1М10.2 подача масла должна быть не менее 0,4…0,5 л/мин.
Масло применяемое для смазки должно быть чистым безкислотным, не должно содержать воды и твердых частиц. Механизмы коробки скоростей смазываются от специального насоса, подающего масло из специального резервуара. При работе станка масло, подающееся от насоса, разбрызгивается быстровращающимися колёсами и благодаря этому, подаётся на все рабочие поверхности механизма коробки скоростей
В период эксплуатации станка необходимо следить за наличием смазочного материала в резервуаре недопуская падения его ниже 1/3 от уровня, обозначенного на маслоуказателе, а так же следить за работой маслонасосов по указателям.
Смазка шпиндельной бабки.
Смазка шестерен шпиндельной бабки производится разбрызгиванием из масляной ванны. Смазка опор шпинделя производится маслом, поступающим из резервуара, расположенного в верхней части корпуса, по трубкам, самотеком.
Подача масла в резервуар производится шестеренчатым насосом, смонтированным на передней стенке корпуса, на одной оси с выходным валиком цепи подач.
Заливка масла в корпус шпиндельной бабки производится через отверстие в крышке, закрытое пробкой; спуск отработанного масла - через пробку 9. Контроль уровня масла в шпиндельной бабке осуществляется по маслоуказателю 3.
Маслоуказатель 2 контролирует работу насоса.
Смазка коробки сменных шестерен.
Смазка сменных шестерен фитильная, осуществляется из резервуара 1, расположенного в верхней части кожуха.
Смазка коробки подач.
Смазка механизма коробки подач осуществляется из резервуара, расположенного в верхней части корпуса, прикрытого крышкой. Для заливки масло необходимо снять крышку 26, залить в резервуар масло по маслоуказателю 10 и поставить крышку на место.
Подача масла в резервуар производится шестеренчатым насосом, расположенным на правой стенке коробки подач.
Смазка фартука.
Смазка червячной передачи осуществляется при помощи масляной ванны. Заливка масла в корпус фартука производится через пробку 21, расположенную на каретке станка, слив отработанного масла - через пробку 7. Контроль уровня масла осуществляется по маслоуказателю 8. Смазка паразитной шестерни, передающей движение на винт поперечной подачи суппорта, осуществляется шприц-масленкой 4. Смазка мелкозубчатых муфт продольной и поперечной подачи, а также опоры реечной шестерни осуществляется маслом из резервуара, расположенного в верхней части фартука, через подводящие трубки.
Смазка суппорта и задней бабки производится вручную. Места смазок указаны на схеме смазки.
В качестве смазочного материала для смазки станка должно применяться масло индустриальное И-20А ГОСТ 20799-75.
Таблица 7.1 Карта смазки
№ пп |
Узел |
Место смазки |
№ по схеме |
Род смазки |
Срок смазки |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1 |
Коробка скоростей |
Шестерни и подшипники |
Масляная ванна |
Менять масло первый раз через 10 дней работы станка, второй через 20 дней, затем через каждые 40 дней |
||
Оси рукояток переключения |
25 |
Ручная |
Раз в смену |
|||
2 |
Шпиндельная бабка |
Шестерни и подшипники |
Масляная ванна |
Смотри пункт №1 |
||
Опоры шпинделя |
Из резервуара по трубкам самотеком |
|||||
3 |
Сменные шестерни |
Шестерни, подшипники, пальцы |
1 |
Фитильная из резервуара |
Раз в смену |
|
4 |
Коробка подач |
Шестерни, подшипники, пальцы |
26 |
Из резервуара |
Смотри пункт №1 |
|
5 |
Станина |
Шестерни ходового винта и ходового вала |
6 |
Ручная |
Раз в смену |
|
6 |
Фартук |
Червячная передача |
Масляная ванна |
Смотри пункт №1 |
||
Шестерни, подшипники и др. механизмы |
21 |
Через отверстие в каретке в резервуар, из которого через отверстия к отдельным точкам смазки и разбрызгиванием |
Раз в смену |
|||
Продолжение таблицы 7.1 |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
6 |
Фартук |
Ось паразитной шестерни |
4 |
Ручная |
Раз в смену |
|
Ось маховичка |
23 |
|||||
Ось реечной шестерни |
24 |
|||||
7 |
Суппорт и каретка |
Направляющие каретки |
16 |
Фитильная из резервуара |
Два раза в смену |
|
Направляющие суппорта |
14 |
Ручная |
Раз в смену |
|||
Винт каретки |
15 |
|||||
Опора винта каретки |
22 |
|||||
Опора винта верхнего суппорта |
20 |
|||||
Винт верхнего суппорта |
5 |
|||||
Ось резцедержателя |
19 |
|||||
8 |
Задняя бабка |
Пиноль |
17 |
Ручная |
Раз в смену |
|
Опора винта |
18 |
8. Вопросы охраны труда и техники безопасности
Общие требования техники безопасности к станку.
1.1. Защитные устройства.
1.1.1. Ременные передачи, расположенные вне корпусов станков и представляющие опасность травмирования, должны иметь ограничения для удобства и безопасного открывания при помощи устройств.
1.1.2. Выступающие при работе за габарит станка внешние торцы сборочных единиц должны окрашиваться под углом 45є чередующимися полосами жёлтого и чёрного цвета.
1.1.3. Защитные устройства, ограждающие зону обработки должны защищать работающего на станке и людей, находящихся вблизи станка, от отлетающей стружки и СОЖ.
1.1.4. Защитные устройства не должны вызывать неудобства при работе.
1.1.5. Поверхность стола, защитных устройств, станочных принадлежностей и приспособлений не должны иметь острых кромок и заусенцев.
1.2. Предохранительные и блокирующие устройства.
1.2.1. Станок должен иметь переходные устройства, предотвращающие самопроизвольное опускание шпинделей, бабок, поперечин.
1.2.2. Станок должен иметь предохранительные устройства от перегрузки.
1.2.3. Перемещение сборочных единиц станка должно в крайних положениях ограничиваться устройствами, исключающими перебеги за допустимые размеры.
1.2.4. Устройства закрепления на станке патронов, оправок и других съёмных элементов, должны исключать самопроизвольное ослабление при работе закрепляемых устройств и сдвигании съёмных элементов при реверсировании вращения.
1.2.5. В станках имеющих реверсивные приводы главного движения и механизированные подачи должна предусматриваться блокировка, обеспечивающая выключение главного движения не раньше выключения подачи.
1.3. Органы управления.
1.3.1. Органы ручного управления должны быть выполнены и расположены так, чтобы их использование было удобно и безопасно.
1.3.2. Рукоятки и другие органы управления станком должны быть снабжены фиксаторами, не допускающими самопроизвольных перемещений органов управления.
1.3.3. Перемещение рукояток при отжиме и зажиме не должны быть направлены в стороны режущего инструмента.
1.3.4. Расположенное и конструкция органов управления должны исключить задерживание на них стружки.
1.4. Смазка, охлаждение, отвод стружки.
1.4.1. Форма станка и его элементов должны обеспечивать удобный отвод стружки и СОЖ из зоны обработки и удаление стружки со станка.
1.4.2. Станки следует оборудовать централизованной системой смазки.
1.4.3. В резервуарах смазочной системы, устанавливаемых около станков и расположенных в основании станины, должны быть предусмотрены отверстия для откачивания масла насосом.
1.4.4. Устройства для ввода СОЖ в зону обработки должны обеспечивать возможность удобного и безопасного регулирования их положения, надёжной фиксации, и необходимость распределения жидкости в зоне резанья.
Электрооборудование, защитные меры.
2.1. Каждый станок должен иметь вводный выключатель ручного действия, размещённый в безопасном месте.
2.2. На шкафах, нишах, которые недостаточно ясно показывают, что содержат электрическую аппаратуру, должны быть помещены предупреждающие знаки электрического напряжения по ГОСТ 12.4.026 - 76.
2.3. Остаточное напряжение у электрического оборудования недопустимо.
2.4. Каждый станок должен иметь орган аварийного отключения красного цвета.
2.5. Металлические части электрических аппаратов с ручным приводом должны быть надёжно соединены с защитной цепью.
2.6. Электрооборудование должно быть защищено нулевой защитой, исключающей самопроизвольное включение станка.
2.7. Все металлические части должны быть оснащены легко обозримыми устройствами заземления, вблизи от места ввода питающих приводов.
Общие и специальные требования по технике безопасности.
3.1. Обязанности станочника при работе на станке.
3.1.1. Перед началом работы убедиться, что пуск станка никому не угрожает опасностью.
3.1.2. Привести в порядок рабочую одежду, надеть головной убор.
3.1.3. Приняв станок убедиться, хорошо ли он убран, и убрано ли рабочее место.
3.1.4. О неисправности станка заявить мастеру, до устранения неисправности к работе не приступать.
3.1.5. Приготовить ключи и другие необходимые инструменты, не применять крючок с ручкой в виде петли.
3.1.6. Проверить наличие и исправность:
3.1.6.1. Ограждений зубчатых колёс, валиков, приводов, а так же токоведущих частей электрической аппаратуры.
3.1.6.2. Заземляющих устройств.
3.1.6.3. Предохранительных устройств для защиты от стружки, СОЖ.
3.1.6.4. Устройств для коррекции инструмента.
3.1.6.5. Режущего, измерительного, крепёжного инструмента и приспособлений и разложить их в удобном для использования порядке.
3.1.7. Если при обработке металла образуется отлетающая стружка, то при отсутствии специальных защитных устройств на станке, надеть защитные очки.
3.1.8. При обработке вязких металлов, дающих сливную стружку, применять резцы со специальными стружколомающими устройствами.
3.1.9. Проверить на холостом ходу станок.
3.1.9.1. Исправность органов управления.
3.1.9.2. Исправность системы смазки и охлаждения.
3.1.9.3. Исправность рычагов включения и выключения.
3.1.9.4. Нет ли заедания и изменений в движущих частях станка, особенно в шпинделе, в продольных и поперечных салазках суппорта.
3.1.10. Для предупреждения кожных заболеваний рук при применении на станках охлаждающих масел и жидкостей перед началом работы смазывать руки специальными пастами и мазями.
3.1.11. Проверять доброкачественность ручного инструмента при получении его из кладовой.
3.1.11.1. Ручка напильника и шабера должна иметь металлическое кольцо, предохраняющее его от раскалывания.
3.1.11.2. Зубило и другой ударный инструмент должны быть длинной не менее 150 мм, кернер - 100 мм, не иметь наклёпа на бок.
3.1.12. Пользоваться режущим инструментом, имеющим правильную заточку. Применение неисправного инструмента и приспособлений не допускается.
3.1.13. Проверить и обеспечить достаточную смазку станка, при смазке использовать только соответствующие приспособления.
3.1.14. Запрещается охлаждать режущий инструмент мокрыми тряпками или щётками.
3.1.15. Не допускать разбрызгивание масла и жидкости на пол.
3.1.16. Устанавливать между стенками защитные шиты.
3.2. Обязанности станочников во время работы.
3.2.1. выполнять указания по обслуживанию и уходу за станком, изложенные в «Руководстве по станку», а так же требования предупредительных таблиц, имеющихся на станке.
3.2.2. Устанавливать и снимать режущий инструмент только после полного останова станка.
3.2.3. Не работать без кожуха, прикрывающего шестерни.
3.2.4. Остерегаться срыва ключа.
3.2.5. Остерегаться наматывания стружки на обрабатываемую деталь или резец.
3.2.6. Не удалять стружку от станка непосредственно руками или инструментом.
3.2.7. Остерегаться заусенцев на обрабатываемых деталях.
3.2.8. Обязательно остановить станок и выключить электродвигатель при:
3.2.8.1. Уходе от станка даже на короткое время.
3.2.8.2. Временном прекращении работы.
3.2.8.3. Перерыве подачи электроэнергии.
3.2.8.4. Уборке, смазке, чистке станка.
3.2.8.5. Обнаружении неисправности в оборудовании.
3.2.8.6. Установке, изменении и съёме детали.
3.2.9. При обработке деталей применять режимы резанья, указанные в операционной карте для данной детали.
3.2.10. Не превышать установочные режимы резанья без ведома мастера.
3.3. Обязанности станочника по окончанию работы.
3.3.1. Выключить станок.
3.3.2. Привести в порядок рабочее место, убрать со станка стружку, инструмент, приспособление, очистить станок от грязи, вытереть и смазать трущиеся части станка, аккуратно сложить готовые детали и заготовки.
3.3.3. Убрать инструмент в отведённые для этого места.
3.3.4. После окончания работы на станке доложить мастеру о замеченных недостатках, имевших место во время работы.
3.3.5. О всякой замеченной опасности заявить мастеру производственного обучения.
3.3.6. Вымыть руки тёплой водой, принять душ.
Заключение
В данном курсовом проекте на основе исходного токарно-винторезного станка 1А616 мы модернизировали привод главного движения: разработали новую кинематическую схему, замелили обычную коробку скоростей на автоматическую коробку скоростей, произвели расчет элементов привода. Таким образом, в ходе выполнения курсового проекта закрепили теоретические знания, ознакомились со специальной технической литературой, научились самостоятельно проектировать узлы станков. Жесткость двухрядного упорно-радиального подшипника с углом контакта б=60є
где k=0,9 - коэффициент, учитывающий погрешности изготовления подшипника; z= - число тел качения в подшипнике; dш= - мм - диаметр шарика;
FН= 2220Н - сила натяга
Жесткость двухрядного упорно-радиального подшипника с углом контакта б=60є
где k=0,9 - коэффициент, учитывающий погрешности изготовления подшипника; z= - число тел качения в подшипнике; dш= - мм - диаметр шарика; FН= 2220Н - сила натяга
Используемая литература
Косилова А.Г., Мещеряков Р. К. Справочник технолога-машиностроителя - М.: Машиностроение; 1985. - 496 с.
2. Ф. М. Санюкевич Детали машин. Курсовое проектирование - Брест, БГТУ.; 2003 - 462с.
3. Шейнблит А. Е. Курсовое проектирование деталей машин - Мн.: Выш. шк.; 1991 - 432 с.
4. Кочергин А. И. Конструирование и расчёт металлорежущих станком и станочных комплексов - Мн.: Выш. шк.; 1991. - 382 с.
5. Пуш В. Г. Конструирование металлорежущих станков - М.: Машиностроение; 1977.-390 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Проектирование привода главного движения вертикально-фрезерного станка на основе базового станка модели 6Т12. Расчет технических характеристик станка, элементов автоматической коробки скоростей. Выбор конструкции шпинделя, расчет шпиндельного узла.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 22.04.2015Расчет технических характеристик станка и выбор его оптимальной структуры. Кинематический расчет привода, элементов коробки скоростей, валов и подшипниковых узлов. Выбор конструкции шпиндельного узла, определение точности, жесткости, виброустойчивости.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 03.07.2014Разработка кинематики привода подач и привода главного движения токарно-винторезного станка. Определение назначения станка, расчет технических характеристик. Расчет пары зубчатых колес. Разработка кинематики коробки подач, редуктора и шпиндельного узла.
курсовая работа [970,1 K], добавлен 05.11.2012Изучение процесса модернизации привода главного движения вертикально-сверлильного станка модели 2А135 для обработки материалов. Расчет зубчатых передач и подшипников качения. Кинематический расчет привода главного движения. Выбор электродвигателя станка.
курсовая работа [888,2 K], добавлен 14.11.2011Назначение станка и область применения. Выбор структуры привода главного движения. Определение технических характеристик станка. Силовой, прочностной расчет основных элементов привода главного движения. Проверочный расчёт подшипников и валов на прочность.
курсовая работа [624,1 K], добавлен 25.10.2013Проектирование привода главного движения токарно-винторезного станка. Модернизация станка с числовым программным управлением для обработки детали "вал". Расчет технических характеристик станка. Расчеты зубчатых передач, валов, шпинделя, подшипников.
курсовая работа [576,6 K], добавлен 09.03.2013Обоснование методов модернизации привода главного движения станка модели 1740РФ3. Техническая характеристика станка, особенности расчета режимов резания. Расчет привода главного движения с бесступенчатым регулированием. Построение структурного графика.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 28.09.2010Выбор предельных режимов резания и электродвигателя. Кинематический расчет привода станка. Расчет на прочность стальных зубчатых передач. Выбор элементов, передающих крутящий момент. Расчет трёхопорного шиндельного узла с подшипниками качения в опорах.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 22.09.2010Определение силовых и кинематических параметров привода токарно-винторезного станка модели 1К62. Определение модуля зубчатых колес и геометрический расчет привода. Расчетная схема шпиндельного вала. Переключение скоростей от электромагнитных муфт.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 18.05.2012Выбор режимов резания на токарных станках. Эффективная мощность привода станка. Выбор типа и кинематической схемы механизма главного движения. Расчет коробки скоростей, основных конструктивных параметров деталей привода. Определение чисел зубьев шестерен.
курсовая работа [874,8 K], добавлен 20.02.2013Техническая характеристика вертикально-сверлильного станка 2Н135, используемого в мелкосерийном производстве, мастерских. Проведение кинематического расчета коробки скоростей, зубчатых передач. Характеристика валов, расчет шлицевых и шпоночных соединений.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 23.06.2012Особенности устройства и технологические возможности станка. Технологические возможности и режимы резания на станке. Разработка структурной формулы привода главного движения. Геометрический и проверочный расчет зубчатых передач по контактным напряжениям.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 02.02.2022Служебное назначение станка. Расчет режимов резания, валов, зубчатой и клиноременной передач. Выбор электродвигателя. Разработка кинематической структуры станка. Определение числа скоростей привода главного движения. Проектирование шпиндельного узла.
курсовая работа [911,9 K], добавлен 15.04.2015Анализ конструкции обрабатываемых деталей. Определение основных технических характеристик многоцелевого мехатронного станка. Определение функциональных подсистем проектируемого модуля. Определение параметров коробки передач. Расчет зубчатых передач.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 10.04.2011Разработка привода главного движения радиально-сверлильного станка со ступенчатым изменением частоты вращения шпинделя. Расчет мощности привода и крутящих моментов, предварительных диаметров валов и зубчатых колес. Система смазки шпиндельного узла.
курсовая работа [800,9 K], добавлен 07.04.2012Кинематический расчет коробки скоростей привода главного движения горизонтально-фрезерного станка. Прочностной расчет зубчатых колес, их диаметров, ременной передачи, валов на статическую прочность и выносливость. Определение грузоподъемности подшипников.
курсовая работа [730,7 K], добавлен 27.05.2012Назначение станка, выполняемые операции, определение технических характеристик. Выбор структуры, кинематический расчет привода главного движения. Разработка конструкции, расчет шпиндельного узла на точность, жесткость, виброустойчивость. Система смазки.
курсовая работа [328,5 K], добавлен 22.10.2013Выбор и описание станка-аналога, разработка типовой детали и режимов резания, электродвигателя и структуры привода. Кинематический расчет главного привода. Расчет элементов коробки скоростей, шпиндельного узла. Автоматическая поворотная резцедержавка.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 07.08.2012Принцип работы широкоуниверсального фрезерного станка. Кинематический расчет коробки скоростей шпинделей, зубчатых передач, валов. Определение нагрузок и напряжений. Разработка технологического процесса изготовления червяка. Расчет режимов резания.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 14.04.2013Расчет кинематики (диаметр обработки, глубина резания, подача) привода шпинделя с плавным регулированием скорости, ременной передачи с зубчатым ремнем, узла токарного станка на радиальную и осевую жесткость с целью модернизации металлорежущего станка.
контрольная работа [223,1 K], добавлен 07.07.2010