Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 142
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Результат:
;
.
.
.
;
;
;
.
- для радиального шарикоподшипника.Проведя расчеты на жесткость можно сделать вывод, что выбранный вал удовлетворяет предельным величинам прогиба и угла поворота.
3.5 Уточненный расчёт вала.
Определяем общий запас прочности в опасном сечении вала. В соответствии с приведенными расчетами и с учетом постоянства диаметра вала по длине, опасным сечением является сечение под шестерней Z = 20.
Суммарный изгибающий момент в сечении МΣ = 89,42
, крутящий момент МКР = 63,45 . Нормальное и касательное напряжения в рассматриваемом сечении определяем по формулам:
;
.Амплитуда нормальных напряжений от изгиба:
; 
.Амплитуда и среднее напряжение цикла от кручения:
.Концентрация напряжений обусловлена шлицевой конструкцией вала;
Коэффициент асимметрии цикла для вала из стали при изгибе
и при кручении
.Коэффициент, учитывающий масштабный фактор при изгибе и кручении
для стали.Для стали 40Х
Определяем запасы прочности при чистом изгибе и чистом кручении:
;
.Полный коэффициент запаса прочности по усталости:
3.6. Расчет и выбор подшипников.
Для подшипников с частотой вращения кольца n1 об/мин основной характеристикой служит динамическая грузоподъёмность С.
По ГОСТ 18855-73 динамической грузоподъёмностью радиальных подшипников называют величину постоянной радиальной нагрузки, которую группа идентичных подшипников с неподвижным наружным кольцом может выдержать в течение 1млн. оборотов внутреннего кольца.
Определяем расчетную долговечность радиальных подшипников в млн. оборотов и Lh в часах:
где m = 3 – для шарикоподшипников;
С = 19,5 кН – динамическая грузоподъёмность;
РЭ – эквивалентная нагрузка
X = 0,56 – коэффициент радиальной нагрузки;
V = 1,0 – коэффициент, учитывающий вращение колец;
Fr – радиальная нагрузка
;KБ = 1,3 – коэффициент безопасности;
KТ = 1,05 – температурный коэффициент;
Lh = 33868,78 часов > 20000часов
Проведенный расчет показал, что ресурс подшипника удовлетворяет заданным требованиям.
Подшипники для остальных валов выбираем конструктивно.
3.7. Расчет шлицевого соединения.
Шлицевые соединения надежнее шпоночных, в особенности при пере-менных нагрузках; в них достигается более точная центровка деталей на валу, а распределение нагрузки по шлицам облегчает перемещение подвиж-ных деталей вдоль вала.
.Здесь
- передаваемый вращающий момент; множитель 0,75 введен для учета неравномерности распределения давления по шлицам; 
- число шлицов; 
- расчетная поверхность смятия,
,где
- длина ступицы; 
.2-ый вал.
Проверяем шлицевое соединение средней серии d-6×26×30×7 на смятие по условию:
MКР = 63,45 Нм – передаваемый крутящий момент;
z = 6 – число зубьев;
l = 59мм – длина поверхности контакта зубьев меньшей ступицы;
- величина фаски на зубьях;
;
.[СМ] = 25…40 МПа – допускаемое напряжение смятия;
.Условие прочностной надёжности выполняется.
3-ий вал.
Проверяем шлицевое соединение средней серии d-6×26×30×7 на смя-тие по условию:
MКР = 63,45 Нм – передаваемый крутящий момент;
z = 6 – число зубьев;
l = 30мм – длина поверхности контакта зубьев меньшей ступицы;
- величина фаски на зубьях;
;
.[СМ] = 25…40 МПа – допускаемое напряжение смятия;
.Условие прочностной надёжности выполняется
4-ый вал.
Проверяем шлицевое соединение средней серии d-10×28×35×3 на смя-тие по условию:
MКР = 40,37 Нм – передаваемый крутящий момент;
z = 10 – число зубьев;
l = 50мм – длина поверхности контакта зубьев меньшей ступицы;
- величина фаски на зубьях;
;
.[СМ] = 25…40 МПа – допускаемое напряжение смятия;
.Условие прочностной надёжности выполняется
4. Описание кинематической схемы и компоновки станка, конструктивных особенностей.
Цепь главного движения.
От электродвигателя мощностью 5,5 кВт движение передается на первый вал при помощи зубчатой ременной передачи. Все шестерни коробки скоростей смонтированы на трех валах и шпинделе, которые установлены на подшипниках качения. С первого на второй вал вращение передаётся при помощи зубчатой ременной передачи. Далее со второго на третий вал – при помощи тройного блока шестерен. Затем с третьего вала при помощи шестерен вращение передаётся на четвёртый вал, а с него – на пятый при помощи клиноременной передачи. На шпиндель вращение поступает с пятого вала через пары шестерен . Различные положения блоков шестерен коробки скоростей позволяют получить 18 различных частот вращения на шпинделе.
Изменение чисел оборотов шпинделя производиться за счёт перемещения блоков шестерен по шлицевым валам при помощи двух рукояток, выведенных на переднюю стенку коробки скоростей. Торможение осуществляется тормозными муфтами.
Коробка скоростей.
Числа оборотов шпинделя изменяются путем передвижения двух зубчатых блоков по шлицевым валам.
Коробка скоростей позволяет сообщить шпинделю 15 различных скоростей, что осуществляется различными комбинациями зацеплений. Приведенные числа оборотов составляют стандартный ряд.
Коробка скоростей монтируется на корпусе станины. Управляется с помощью вставной коробки переключения, расположенной с левой стороны станины.
Торможение осуществляется тормозными муфтами.
Шпиндельная бабка.
Механизм передней бабки получает движение от коробки скоростей через клиновой ремень z=3 и разгруженный приемный шкив.
Шкив сидит на конусе муфты-шестерни, вращающихся на 2-х радиально упорных шарикоподшипниках. Выборка осевого люфта в подшипниках производится пужиной.
Шпиндель получает от премного шкива через муфту шестерню 9 скоростей вращения напрямую и 9 скоростей с перебором через шестерни.
Шпиндель станка вращается на 2-х конических роликоподшипниках.
Задняя бабка.
Задняя бабка крепится к станине через систему рычагов и эксцентрик рукояткой.
При необходимости поперечное смещение корпуса по низку осуществляется винтами при отжатом положении рукоятки зажима.