Файл: Проект модернизации главного привода токарного патронноцентрового станка на базе станка с чпу модели 2А135.docx

) при его минимальных оборотах, определится зависимостью:



Затем на строящемся графике мощности по значениям и наносится точка A. В примере (рис. 6), а


5. Соединяем точку А с перекрестием горизонтальной и вертикальной линий, определяемых известными значениями кВт и об/мин. Полученная наклонная линия будет характеризовать изменение мощности на шпинделе от частоты его вращения.

6. Проводим утолщенные горизонтальные линии, определяющие работу привода с постоянной мощностью на всех 3 ступенях переключения механических передач. В рассматриваемом примере 2 ступень частично перекрывает 1 и 3 ступени. Линии перекрывающихся ступеней следует проводить с минимально возможным отступлением от вспомогательной горизонтальной линии.

Рис. 8. Зависимость мощности на шпинделе станка мод. 2А135 от частоты его вращения

---

4Кинематический расчёт привода главного движения Основные данные и требования к разрабатываемому приводу

Основным требованием при проектировании бесступенчатого привода главного движения (взамен ступенчатого) является использование корпуса узла, в котором будут располагаться элементы привода, от базового станка.

При этом должны остаться неизменными:

1. Конфигурация, габаритные и присоединительные размеры корпуса базового узла, а также толщина стенок корпуса.

2. Количество валов в корпусе и межцентровые расстояния между ними.

3. Расположение подвижных (ого) блоков (а) шестерен на тех же валах, что и в приводе базового станка.

При этом желательно (если позволят результаты прочностного расчета) использовать валы, подшипники, крышки, муфты и другие элементы от базового привода без всяких изменений. Это, с одной стороны, объясняется экономической целесообразностью, с другой – необходимостью присоединения проектируемого узла к базовым поверхностям станка, сохранив при этом характерные размеры станка (высоту центров, расстояние от оси шпинделя до стойки и т. п.).

Определение расчетных частот вращения валов привода

Расчетные частоты вращения валов необходимы для определения на каждом из них величин крутящих моментов. В свою очередь, крутящие моменты являются основным силовым параметром, необходимым для выполнения прочностных расчетов с целью определения модулей и размеров зубчатых колес, диаметров валов, типоразмеров подшипников, размеров шлицевых и шпоночных соединений и т. п.

Расчетные частоты вращения валов в бесступенчатых приводах целесообразно определять следующим образом:

1. Определяется опорная частота вращения на последнем валу привода – шпинделе (формула 1.1 [3]):



где и – соответственно минимальная и максимальная частоты вращения шпинделя базового станка.

---

Рис. 9. График частот вращения главного привода станка мод. 2А135
с бесступенчатым регулированием (штрихпунктирная линия определяет
расчетные частоты вращения валов)

Рис. 10. Кинематическая схема главного привода станка мод. 2А135 с бесступенчатым регулированием (в скобках приведены числа зубьев колес после их корректировки)

В нашем примере (см. п. 1.3.) для и
предельные значения опорной частоты составляют:



Округляем большую частоту до ближайшего значения стандартного ряда со знаменателем , т.е.

2. Определяется опорная частота вращения на первом валу – электродвигателе , для чего используются значения номинальной частоты вращения двигателя – (см. рис. 9).

Для нашего случая при принимаем значение


3. Найденные значения и отмечаются на рис. 9 и соединяются прямой штрихпунктирной (расчетной) линией, которая будет определять необходимые расчетные частоты вращения валов привода главного движения.





Частота вращения последнего вала привода – шпинделя ( ) в прочностных расчетах не используется.


5 Силовой расчет привода

---

Задачи силового расчета

Наиболее важными задачами, которые должны решаться при расчете и

конструировании коробок скоростей, являются:

- увеличение к.п.д.

- увеличение нагрузочной способности деталей и надежности их работы

- упрощение конструкции и технологии изготовления деталей, повышение точности и плавности хода особенно тяжелонагруженных и быстроходных зубчатых передач

- улучшение динамических свойств зубчатых колес, валов и т.д.

---

Определение мощности и крутящих моментов на валах привода

Мощность на валах привода определяется произведением (формула 1.2 [3]):



где – КПД участка кинематической цепи до i-вала, подсчитываемый как произведение КПД отдельных элементов, начиная с вала электродвигателя
( ).

Для определения мощности на валах используется рис. 10 на котором представлены все необходимые кинематические элементы (ремни, подшипники, зубчатые передачи), КПД которых необходимо учитывать при расчете.

Мощность на I валу:



Мощность на II валу:



где – КПД ременной передачи;

– КПД подшипника качения.

Подставив значения получим:



Мощность на III валу:



где – КПД зубчатой передачи;

– КПД подшипника качения.



Мощность на IVвалу определяем аналогично:



Величина мощности на последнем валу привода для прочностного расчета не требуется, поэтому величину не определяем.

Крутящий момент на валах привода определяется по формуле (1.3) [3]:



где и – мощность и расчетная частота вращения на i-м валу.

Тогда:

---