расчет и конструирование станков

На основании многочисленных опытов установлена зависимость между динамической приведенной нагрузкой Q подшипника, его номинальной долговечностью α, выраженной в миллионах оборотов вращающегося колеса n и динамической грузоподъемностью С(кгс) (6.1)Где:Q = R∙Kб∙Kт∙Kn; R – радиальная нагрузка, R=1363.9 H; Kб=1.2 – коэффициент безопасности; Kn=1 – коэффициент вращения; Kт=1.05 – температурный коэффициент.Q = 1363.9∙1.2∙1.05∙1=1718.5 кгсС=23523 кгс По ГОСТ 16162-85 минимальная долговечность подшипников для зубчатых редукторов составляет Lh = 10 000 ч.В результате расчета, полученное значение удовлетворяет условию минимальной долговечности подшипников. Выбираем подшипники 36212 легкой серии.Проверка шпоночного соединенияРазмеры шпонок выбираются в зависимости от принятого диаметра вала по ГОСТ, а затем производится условный расчет на смятие, чтобы напряжение на узких рабочих гранях шпонки распределялось равномерно. Условие прочности:(38)Где:Мкр – крутящий момент; d – диаметр вала; h – высота сечения шпонки; lp – рабочая длина шпонки; σсм≤ [σ]см ; [σ]см=400…420 МПа.σсм=407.51 МПаУсловие прочности выполняется с запасом, значит, прочность шпоночного соединения обеспечена.РАЗРАБОТКА И КОМПОНОВОЧНОЙ СХЕМЫ ПРИВОДАНа основании полученных расчетов, которые приближенно равны значениям, указанным в паспорте станка 6T80, используем следующие значения:Корпус коробки представляет собой чугунную отливку. Толщина стенки отливки δ=15мм. Зазор между торцами цилиндрических зубчатых колес и внутренней стенкой корпуса a=(1.0 – 1.2)δ=15мм.Расстояние от наибольшего зубчатого колеса до дна коробки b=50 мм.Минимальное расстояние между венцами блока 6мм. Зазор между торцами венцов 1-3 мм.Длина ступицы зубчатых колес lст=(1.2-1.5) dвДиаметр ступицы dст=1.6 dвC целью уменьшения веса, инерционных сил и экономии металла, колеса выполняются с выточками. Толщина тела венца δ =(2.5-21) ms, c=(1-1.2) δ.Для герметизации подшипниковых узлов выбираем крышки торцевые глухие (ГОСТ 18511-73) и крышки с отверстием (ГОСТ 18515-73).Для уплотнения валов применяем резиновые армированные манжеты ГОСТ 8752-79.Размеры шлицевых прямоточных соединений (8х27х30).Предварительный выбор подшипников качения:Выбираем шарикоподшипники радиальные однорядные легкой серии ГОСТ 8338-75. 206: D=62мм, B=16мм, d=30мм.СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМДля изменения частот вращения выходных валов приводов используются механизм переключения зубчатых передач. Переключение скоростей коробки осуществляется от системы станка перемещением блоков зубчатых колес. Зубчатые блоки перемещаются вилками, закрепленными на штоках гидроцилиндров. Вилка установлена на скалке. Один рычаг закреплен к штоку гидроцилиндра, второй в шейку блока. Механизмы управления станков предназначены для пуска и останова отдельных механизмов и всего станка, включения требуемых скоростей и подач, быстрых подводов и отводов механизмов. Механизмы управления должны обеспечивать быстроту действия, сокращая непроизводительное время. Поэтому они должны быть по возможности более простыми и малогабаритными. Кроме того, необходимо обеспечивать не только безопасность управления станком, но и удобство, и легкость управления. В проектируемой коробке скоростей предусмотрена рычажная система управления. Зубчатые колеса передвигаются вилками, которые входят в кольцевой паз передвигаемой детали. Связь рычага и вилки осуществляется цилиндрическим штифтом. В рукоятке управления расположено фиксирующее устройство, так как механизм в каждом положении должен быть зафиксирован.РАСЧЕТ СИСТЕМЫ СМАЗКИСистема смазки предназначена для уменьшения потери на трение, повышения износостойкости и обеспечения нормального режима работы и температуры рабочих трущихся поверхностей. Правильно спроектированная система смазки способствует нормальной эксплуатации станков и длительному сохранению его точности.В систему смазки входят устройства для подвода необходимого количества смазки и распределения ее по всей поверхности в трущихся порах, уплотняющие средства, контрольные и сигнальные устройства.Общее количество смазки подводимой к трущимся поверхностям может быть определено исходя из условий теплового баланса. (6.3)Где: Q – объем, протекающий смазки ; ρ – 0.9 ∙103 – плотность масла кг/м3; с с=1700 – удельная теплоемкость Дж/кг; Δt =30…400 – температура нагрева масла при протекании через трущиеся поверхности; N – мощность привода; η – КПД привода.Резервы отстойников в системе смазки должны обеспечить заполнение ее маслом при пуске и гарантировать достаточную очистку и охлаждение смазочной жидкости. Обычно применяют объем резервуара отстойник при циркулирующей системе смазки равный 5-6 минимальным производительностям масла.Выбираем масло Турбинное 22ЗАКЛЮЧЕНИЕВ ходе выполнения курсового проекта была спроектирована коробка скоростей горизонтально-фрезерного станкастанка. При конструировании были учтены требования и рекомендации ГОСТов.Был произведен кинематический расчет привода, рассчитаны передаточные числа ступеней передач, рассчитаны общая мощность привода и мощность на валах коробки скоростей, выбран электродвигатель 4A112MB6У3. Были выбраны подшипники и соответственно произведена проверка подшипников шпинделя на долговечность, выбранные подшипники удовлетворяют требуемой долговечности коробки скоростей. Разработана система управления коробкой скоростей. Спроектированная коробка скоростей обеспечивает получение двенадцати значений ряда частот вращения шпинделя с электродвигателем мощностью N=4 кВтЧастота вращения выходного вала:nmin=20 об/минnmax=355об/минМощность на выходном валу 3,3 кВтCпроектированная коробка передач работоспособна.СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВАнурьев А.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3 т. /А.И.Анурьев – Москва: Машиностроение, 2001. - Т1, Т2, Т3. -920,912,864 с.Рябинин С.С. Оборудование машиностроительного производства: Учебное пособие для студентов машиностроительных специальностей /С. С. Рябинин –Вологда: ВоГТУ, 1999.-76с. Свирщевский Ю.И. Расчет и конструирование коробок скоростей и подач / Ю.И.Кусков. Н.Н. Макейчик. - Минск: Высшая школа, 1976.-592 с. Шкарин Б.А. Оборудование автоматизированного машиностроительного производства / Б.А.Шкарин. В.В.Яхричев – Вологда :ВоГТУ, 2009.-95с.Пуш, В.Э. Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных вузов. / В.Э. Пуш, В.Г. Беляев, А.А. Гаврюшкин. Под ред. В.Э.Пуша. – М.: Машиностроение, 1985 – 256 с.Кочергин, А.И. Конструирование и расчёт металлорежущих станков и станочных комплексов: Учебное пособие / А.И. Кочегин - Минск: Высшая школа, 1991. – 382 с.