металлорежущие станки

HПодшипник расположен на верхнем конце шпиндельного вала. Это подшипник 106. Параметры подшипника приведены в таблице.Осевые составляющие радиальных реакций у радиальных подшипников равны нулю.Эквивалентная нагрузка:HРасчетная долговечность, млн.об:млн.обРасчетная долговечность, ч:чНайденная долговечность подшипника приемлема, так как предварительно назначенный срок службы узла 20 000 часов.9 Расчет основных параметров шпиндельного узла.Статический расчет выходного вала.Определим реакции опор на четвертом валу (на шпинделе).Мощность на Для шестерни cZ=66радиальная нагрузка составит Рр=10354 Н тангенциальная Рt= Рр×cosα=3769Н (где α=70,2 угол между векторами Рри Рt) для шестерни cZ=24 радиальная Рр=20565 Н тангенциальная Рt=7485Н.В вертикальной плоскости: FyA=7485 HFyВ=7485-3769=3716 НРасчет изгибающих моментов в вертикальной плоскости:I участок 0 < X1 < 0,38.My1=FyA×X1=7485×0,38=2844,3 Hм.II участок 0 < X2 < 0,075 (обход ведем с противоположной стороны). My2=FyВ ×X2=3716×0,075=278,7Hм.В горизонтальной плоскости:FхA=20565 HFхВ=20565-10354=10211 HРасчет изгибающих моментов в горизонтальной плоскости:I участок 0 < X1 < 0,38.Mx1=FхA×X1 =20565×0,38=7814,7 Hм.II участок 0 < X2 < 0,075. (обход ведем с противоположной стороны)Mx2 =FхВ×X2 =10211×0,075=765,82Нм.Строим эпюру изгибающего момента.Строим эпюру крутящего момента.Определяем приведенный результирующий момент.НмВал на прочность рассчитываем по формуле:где Мпр – приведенный момент в опасном сечении, Н·м; W – момент сопротивления в опасном сечении, мм3, рассчитываемый по формуле:где d – наружный диаметр вала; d0 – внутренний диаметр полого вала.Тогда действующие напряжения изгиба в опасном сечении:Из расчета видим, что полый шпиндель диаметром 65 мм, с внутренним диаметром 40 мм, изготовленный из стали 40Х выдержит прилагаемую нагрузку с запасом более 20%.Расчёт выходного вала на жесткостьРасчётная схема вала представлена на рисунке 5.Суммарный прогиб конца шпинделя определяется по формуле:, ммгде Н/мм2 – модуль упругости стали; - средний момент инерции сечения шпинделя в пролёте и на консоли, мм4; - внешняя нагрузка (тангенциальная сила резания), Н; - нагрузка на шпиндель от зубчатой передачи, Н; - расстояние между опорами, мм; - расстояния от места приложения нагрузки до опор, мм.Расчётная схема шпинделяМаксимальная тангенциальная сила резания при сверлении была определена в первой части работы, так же как и скорость:v=44,62 м/мин;Pz=911 Н.Средний момент инерции определяется по формуле:, мм4 ммгде – наружные радиусы первого, второго, …, k-го участков шпинделя, мм; – длины первого, второго, …, k-го участков шпинделя, мм. мм4Полученное значение прогиба сравнивается с допускаемыми значениямиммУсловия на максимально допустимый прогиб выполняются.Определяется угол наклона упругой оси шпинделя в передней опоре, как наиболее ответственный и сравнивается с допустимыми значениями.Угол наклона в передней опоре (точка В), рад рад < радУсловие выполняется.10 Описание многошпиндельной агрегатной головки.Наиболее производительным способом обработки на универсальных сверлильных станках является многоинструментальная обработка с помощью многощпиндельных головок. Такие головки позволяют вести обработку отверстий одновременно несколькими одноименными или разноименными инструментами (сверлами, зенкерами, развертками и т.п.).Головки могут быть специальными и универсальными.В крупносерийном и массовом производстве в основном применяются специальные многошпиндельные головки, т. е.головки с неизменным расположением шпинделей. В этих случаях сверлильный станок, оснащенный головкой, как правило,закрепляют за одной, реже за двумя операциями, относящимися к деталям, обрабатываемым большими партииями.Специальные многошпиндельные головки проектируются как для обработки отверстий одной детали, так и для позиционной обработки отверстий в нескольких деталях одновременно. В последнем случае детали устанавливаются на кругломповоротном столе и на каждую позицию переводятся вручную или автоматически с помощью пневматических или гидравлических приводов.В серийном и особенно мелкосерийном производстве из-за небольшой величины партий обрабатываемых деталей дляполней загрузки станка приходится производить его переналадку два-три раза в смену. В этих производствах получили широкое применение универсальные многошпиндельные сверлильные головки и многошпиндельные сверлильные групповые(переналаживаемые) блоки, которые разрабатываются либо для определенной группы деталей (специально подобранных),либо в виде универсальных, позволяющих изменять координаты расположения шпинделей.При использовании универсальных многошпиндельных головок производят замену только зажимного приспособленияс кондукторной плитой, а расстояние между осями шпинделей устанавливают по кондукторным втулкам. В этих случаяхчасто используют скалъчатые кондукторы.Для последовательной обработки отверстий несколькими инструментами (сверло, зенкер, черновая развертка, чистоваяразвертка) целесообразно применять многопозиционные головки револьверного типа, имеющие до шести-семи шпинделей.Такие головки оснащаются быстросменными шпинделями с вмонтированными в них редукторами. При использовании этихголовок режущий инструмент вступает в работу последовательно, в соответствии с намеченной очередностью переходов.По конструкции привода многошпиндельные сверлильные головки делятся на шестеренчатые и бесшестеренчатые.Список литературы.Ансеров, Ю.М. Машины и оборудование машиностроительных предприятий: Учебник для инженерно-экономических специальностей вузов / Ю.М. Ансеров, В.А. Салтыков, В.Г. Семин. – Л.: Политехника, 1991.-365с.Петруха, П.Г. Технология обработки конструкционных материалов: Учеб.для машиностр. спец. вузов / П.Г. Петруха, А.И. Марков, П.Д. Беспахотный и др.; Под ред. П.Г. Петрухи. – М.: Высш. шк., 1991.-512 с.Тепинкичиев, В.К. Металлорежущие станки: Учебник для вузов / Н.С. Колев, Л.В. Красниченко, Н.С. Никулин, А.С. Проников, В.К. Тепинкичиев, А.А. Тихонов, Ю.А. Шувалов. – М.: Машиностроение, 1972. – 471с.Виноградов, В.М. Технология машиностроения: Введение в специальность: учебное пособие для студентов вузов / В.М. Виноградов. – 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 176 с.