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

Числа зубьев для ведущего колеса принимаем для ведомого






Первая понижающая передача:





Числа зубьев для ведущего колеса принимаем для ведомого




Вторая понижающая передача:





Числа зубьев для ведущего колеса принимаем для ведомого




Повышающая передача:





Числа зубьев для ведущего колеса принимаем для ведомого




При можно условно считать, что оба колеса нарезаются без смещения инструмента.

После перерасчета чисел зубьев колес записываем в скобках на рис. 9 их значения рядом с ранее определенными числами зубьев.

Расчет ременной передачи.

Ремённая передача от электродвигателя до коробки скоростей

Исходные данные:

N=10,027 кВт – мощность передаваемая ремнем;

п=2600 об/мин – частота вращения ведущего шкива;

i=0,606 – передаточное отношение;

Принимаем зубчатую ремённую передачу по ОСТ 38-05227-81

Модуль ремня:

---

т=35*(Р/п)^1/3 (мм);

т=35*(10,027/2600)^1/3=5,48 мм; примем m=7мм

Число зубьев ведущего шкива Z₁=26;

Число зубьев ведомого шкива Z₂= Z₁/ i =26/0,606=43;

Диаметр делительной окружности ведущего шкива: D₁=т*Z₁=7*26=182 мм;

Диаметр делительной окружности ведомого шкива: D₂=т*Z₂=7*43=301 мм;

Межосевое расстояние выбираем в интервале

а_min=0,5m(Z₁+ Z₂)+2m=0,5·7(26+43)+2·7=241,5мм

а_max=2m(Z₁+ Z₂)=2·7(26+43)=966мм

Предварительная длина ремня при а=400мм

L¹=2a+(π(D₁+D₂) /2)+( D₂- D₁)²/4а=2*400+(3,14(182+301)/2)+( 301- 182)²/4·400 =1567мм=1,567 м;

Число зубьев ремня

Z_р= L¹/ π·m=1567/3,14·7=71,3 примем Z_р=80

Действительная длина ремня

L= Z_р·π·m=80·3,14·7=1759,3мм

Уточненное межосевое расстояние:

а=0,25*(L- 0,5π(D₁+D₂)+([L-0,5π(D₁+D₂)]²-2(D₂- D₁)²)^,0,5=0,25*(1759,3-1,57(182+301)+([1759,3-1,57(182+301)]²-2(301-182)²)^1/2=497 мм;

Окружная скорость ремня

V=π*D₁*n=3,14*0,182*2600/60)= 24,76 м/с;

Расчетная окружная сила, передаваемая ремнем:

F_р= N/V=10027/24,76=405 Н;

Допускаемая номинальная удельная окружная сила [W_o]=40H/мм

Расчётная удельная окружная сила W= [W_o]=40H/мм

Допускаемая удельная окружная сила,

[W]= [W_o]-m_pV² =40-0,0065·24,76² =36 H/мм

Расчетная ширина ремня: b=Fp/[W]=405/40=10,1 мм;

Округляем до стандартного значения: b=50 мм

Основные геометрические параметры ремня по ОСТ 38-05114-76 и шкивов:

m=7мм, t_p=21,98 мм; Н=11 мм; δ=0,6 мм; h=6 мм

---

D₁=182мм: D₂=301мм
5.6.2Ремённая передача от коробки скоростей до шпинделя

Исходные данные:

N=8,605 кВт – мощность передаваемая ремнем;

п=3150 об/мин – частота вращения ведущего шкива;

i=1 – передаточное отношение;

Принимаем зубчатую ремённую передачу по ОСТ 38-05227-81

Модуль ремня: т=35*(Р/п)^1/3 (мм);

т=35*(8,605/3150)^1/3=4,88 мм; примем m=5мм

Число зубьев ведущего шкива Z₁=32;

Число зубьев ведомого шкива Z₂= Z₁/ i =32/1=32;

Диаметр делительной окружности ведущего шкива: D₁=т*Z₁=5*32=160 мм;

Диаметр делительной окружности ведомого шкива: D₂=т*Z₂=5*32=160 мм;

Межосевое расстояние выбираем в интервале

а_min=0,5m(Z₁+ Z₂)+2m=0,5·5(32+32)+2·5=160мм

а_max=2m(Z₁+ Z₂)=2·5(32+32)=640мм

Предварительная длина ремня при а=300мм

L¹=2a+(π(D₁+D₂) /2)+( D₂- D₁)²/4а=2*300+(3,14(160+160)/2)+( 160- 160)²/4·300 =1102мм=1,102 м;

Число зубьев ремня

Z_р= L¹/ π·m=1102/3,14·5=70,2 примем Z_р=71

Действительная длина ремня

L= Z_р·π·m=71·3,14·5=1115,26мм

Уточненное межосевое расстояние:

а=0,25*(L- 0,5π(D₁+D₂)+([L-0,5π(D₁+D₂)]²-2(D₂- D₁)²)^,0,5=0,25*(1115,26-1,57(160+160)+([1115,26-1,57(160+160)]²-2(160-160)²)^1/2=306мм;

Окружная скорость ремня

V=π*D₁*n=3,14*0,16*3150/60)= 26,4 м/с;

Расчетная окружная сила, передаваемая ремнем:

F_р= N/V=8605/26,4=326 Н;

Допускаемая номинальная удельная окружная сила [W_o]=35H/мм

Расчётная удельная окружная сила W= [W_o]=35H/мм

Допускаемая удельная окружная сила,

[W]= [W_o]-m_pV² =35-0,0065·26,4² =30,47 H/мм

Расчетная ширина ремня: b=

---

Fp/[W]=326/35=9,3 мм;

Округляем до стандартного значения: b=25 мм

Основные геометрические параметры ремня по ОСТ 38-05114-76 и шкивов:

m=5мм, t_p=15,7 мм; Н=6,5 мм; δ=0,6 мм; h=3,5 мм

D₁=160мм: D₂=160мм

Расчет шпиндельного узла

Исходные данные:

Мощность привода главного движения Р= 11 кВт;

максимальная частота вращения шпинделя n_max=3150 об/мин ;

класс точности станка – Н;

По выражению определяем диаметр шейки шпинделя под переднюю опору d= к/n_мах,мм, где:

-к- коэффициент быстроходности шпиндельного узла в зависимости от вида подшипников, мм/мин ( к= (3,0-5,0)10⁵, мм/мин);

-n_мах- максимальная частота вращения шпинделя, 1/мин.

Подставив заданные значения 3150 об/мин и к=4,6·10⁵ мм/мин, получаем

d =150 мм

Диаметр шпинделя в задней опоре:d_З=(0,8-0,9)d=0,9*150=135 мм;

Ориентировочные значения диаметров шпинделя между опорами (d_М), в задней опоре (d_З) переднего конца шпинделя находим по выражениям.

Диаметр шпинделя между опорами: D_M =( d_З +d)/2=(135+150)/2=142,5 мм;

Диаметр переднего конца шпинделя:

D₁=(1,05 1,2)d=(1,05 1,2)* 150= 157,5… 180 мм

Принимаем по ГОСТ D₁=180 мм

В соответствии с типом станка и наибольшим диаметром обработки по таблице выбираем максимальный диаметр фланца шпинделя D=320 мм.

Диаметр сквозного отверстия предварительно принимаем d₀=0,5*d=0,5*150= 75 мм

Ориентировочно длину консольной части шпинделя принимаем равной b=180 мм. Тогда расстояние между опорами а=3b=3*180=540 мм

Таблица ориентировочных размерных параметров шпиндельного узла, мм

dD_MD₁Dd₀ bad

---

₃

150 142,5 180 320 75 180 540 135
Заключение

В данной курсовой работе изучены и проанализированы составные части станка 2А135, проведена модернизация главного привода станка с ЧПУ. Произведён расчёт режимов резания, коробки скоростей, ременных передач и шпиндельного узла.

В графической части курсовой работы на первом листе приведен общий вид станка. На втором листе представлена кинематическая схема базового и проектируемого вариантов станка, графики скоростей базового и проектируемого вариантов станка, график мощностей и крутящих моментов проектируемого варианта станка. Третий лист включает развертку коробки скоростей проектируемого варианта. Четвертый лист включает шпиндельный узел проектируемого варианта.


Список использованных источников

1. 
   Режимы резания. Справочник. / Под ред. Ю.В.Барановского - М. Маши-
   

ностроение. 1972. -250с.

2. 
   Расчет основных характеристик металлорежущих станков. Методические указания- Курган, 1983. -18с.
   
3. 
   Детали и механизмы металлорежущих станков / Под ред. Д.Н.Решетова- М.: Машиностроение, 1978. -580с.
   
4. 
   Пуш В.Э. Конструирование металлорежущих станков- М.: Машино­строение, 1977. -390с.
   
5. 
   Кинематический расчет привода главного движения. Методические указания -Курган, 1984. -25с.
   
6. 
   Электроприводы и электродвигатели для станков с ЧПУ. Рекомендации по применению в станкостроении. Найдис В.А., Орлова Р.Т. / Под ред. Г.И.Андреева- М: ЭНИМС, 1976. -140с, ил.
   
7. 
   Рохин В.Л. Проектирование шпиндельных узлов на опорах качения. 4.1.
   

Типовые конструкции шпиндельных узлов. Методические указания.-Курган, 1998. -28с.

8. 
   Рохин В.Л. Проектирование шпиндельных узлов на опорах качения. 4.2. Расчет шпиндельных узлов. Методические указания. - Курган, 1998.-27с.
   
9. 
   Иванов В.Н., Рохин В.Л. Конструирование и расчет привода подач станков с ЧПУ. 4.1. Методические указания. - Курган, 1994. -36с.
   

10. Иванов В.Н., Рохин В.Л. Конструирование и расчет привода подач станков с ЧПУ. 4.2. Методические указания. - Курган, 1995. -63с.

11. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. В 3-х т. Т. 2. 5-еизд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1980. - 559с, ил.

12 Станок токарный патронно-центровой с числовым программным управлением 16А20Ф3. Руководство по эксплуатации, 1988

13 Ратманов Э.В. Расчёт механических передач Учебное пособие, изд.

---