Проект станка для обработки детали «Полумуфта»

При предварительных расчетах можно принять к=1,2..1,4.Модуль для передачи с передаточным отношением i = 0,797:Z = 42 – число зубьев шестерни;к = 1,2- коэффициент нагрузки;N = 7187 Вт – передаваемая мощность;п = 120 об/мин – расчетная частота вращения шестерни;i = 1,25 – передаточное число;σпов= 10 5Н/см2 – допускаемое напряжение по усталости поверхностных слоев;ψ0=1,2.Принимаем для данного зацепления т = 3мм.Модуль для передачи с передаточным отношением i = 0,567:Z = 34 – число зубьев шестерни;к = 1,2- коэффициент нагрузки;N = 6794 Вт – передаваемая мощность;п = 120 об/мин – расчетная частота вращения шестерни;i = 1,76 – передаточное число;σпов= 10 5Н/см2 – допускаемое напряжение по усталости поверхностных слоев;ψ0=1,2.Принимаем для данного зацепления т = 4мм.Модуль для передачи с передаточным отношением i = 2:Z = 53 – число зубьев шестерни;к = 1,2- коэффициент нагрузки;N = 6422 Вт – передаваемая мощность;п = 120 об/мин – расчетная частота вращения шестерни;i = 1 – передаточное число;σпов= 10 5Н/см2 – допускаемое напряжение по усталости поверхностных слоев;ψ0=1,2.Принимаем для данного зацепления т = 2,5 мм.5.4 Определение геометрических параметров зубчатых колесПо полученным значениям модулей рассчитываем геометрические параметры зубчатых колес. Определим делительные диаметры по формуле Dд = тĦZ:Z = 42 Dд = 3 Ħ 42 = 126 ммZ = 53 Dд = 3 Ħ 53 = 159 ммZ = 34 Dд = 4 Ħ 34 = 136 ммZ = 61 Dд = 4 Ħ 61 = 244 ммZ = 53 Dд = 2,5 Ħ 53 = 132,5 ммZ = 26 Dд = 2,5 Ħ 26 = 65 мм. Определим диаметры вершин по формуле Dвер = Dд + 2т:Z = 42 Dвер = 126 + 2 Ħ 3 = 132 ммZ = 53 Dвер = 159 + 2 Ħ 3 = 165 ммZ = 34 Dвер = 136 + 2 Ħ 4 = 144 ммZ = 61 Dвер = 244 + 2 Ħ 4 = 252 ммZ = 53 Dвер = 132,5 + 2 Ħ 2,5 = 137,5 ммZ = 26 Dвер = 65 + 2 Ħ 2,5 = 70 мм. Определяем диаметры впадин по формуле Dвп= Dд – 2,5т:Z = 42 Dвп= 126 - 2,5 Ħ 3 = 118,5 ммZ = 53 Dвп= 159 - 2,5 Ħ 3 = 151,5 ммZ = 34 Dвп= 136 - 2,5 Ħ 4 = 126 ммZ = 61 Dвп= 244 - 2,5 Ħ 4 = 234 ммZ = 53 Dвп= 132,5 - 2,5 Ħ 2,5 = 126,25 ммZ = 26 Dвп= 65 - 2,5 Ħ 2,5 = 58,75 мм Определим ширину зубчатого венца по формуле b = 10 Ħ m:для первой пары зубчатых колес 42/53 b = 10 Ħ 3 = 30,для колес 34/61 b = 10 Ħ 4 = 40,для колес 53/26 b = 10 Ħ 2,5 = 25.5.5. Определение диаметров валовПредварительный расчет диаметров валов: где Трасч–расчетный крутящий момент на валу, Нм; [] – допускаемые напряжения 15…30 МПа, меньшее значение относится к входным валам, а большее к выходным. Для вала I: Принимаем диаметр вала d1 = 55 мм.Для вала II: Принимаем диаметр вала d2 = 45 мм.6 Расчет ременной передачиДля передачи крутящего момента от электродвигателя к валу коробки скоростей используется зубчатая ременная передача.Исходные данные: N = 7,333 кВт – мощность, передаваемая ремнем;п = 1850 об/мин – частота вращения ведущего шкива;i = 0,5 – передаточное отношение.Предварительно выбираем модуль передачи: ,ммПринимаем m = 5 мм. Число зубьев ведущего шкива: z1 = D1 /m ,где D1 - диаметр ведущего шкива, мм.z1 = 100/5 = 20 Окружная скорость ремня: V = π Ħ D1 Ħ n = π Ħ 0,1 Ħ (1850/60) = 10 м/с Допускаемая удельная окружная сила, передаваемая ремнем: [К] = [K]0 /Cp – qv2,где [K]0 - допускаемая удельная сила, Н/мм; [K]0 = 30 Н/мм; Cp – коэффициент динамичности нагрузки и режима работы,Cp = 1,7qv2 - центробежная сила, возникающая при прохождении ремнем шкивов, q = 0,007.[К] = 30/1,7 - 0,007·10 2 = 30 Н/мм Расчетная окружная сила, передаваемая ремнем:Ft = N/v = 7333/10 = 733 H. Расчетная ширина ремня: b ≥ Ft/[К] = 733/30 = 24,4 ммОкругляем до стандартного значения: b = 25 мм. Параметры ведомого шкива: D2 = 200 мм - диаметр ведомого шкива;z2 = D2 /m = 200/5 = 40. Межосевое расстояние передачи принимается из условия:а = 0,5(200 + 100) +(2..3)· 5 = 160…165 мм.Принимаем а = 170 мм. Определим расчетную длину ремня в шагах:где р - шаг ремня, мм; для т = 5 р = 15,71 мм.Округляем до стандартного: Lр = 56Окончательное значение а при выбранной длине ремня определяется как7 Расчет шпиндельного узлаШпиндельный узел металлорежущих станков предназначен для осуществления главного вращательного движения шпинделя с необходимой частотой вращения. В шпиндельных узлах выполняются закрепление и вращение заготовки и обеспечивается их заданноеположение по отношению к другим узлам станков.Конструкция шпиндельного узла должна быть такой, чтобы наряду с выполнением комплекса технологических команд достигалось сохранение точности вращения шпинделя, исключающее осевое и торцовое биение, а также суммарной жесткости всего узла для предотвращения деформирования. Конструктивная форма шпинделя определяется типом и назначением станка, требованиями к еготочности, условиями работы шпинделя, способами закрепления в нем заготовки, размещением элементов привода и типом применяемых опор. Исходные данные:Мощность привода главного движения Р = 9 кВт;максимальная частота вращения шпинделя nmax= 1600 об/мин;расчетная частота вращения шпинделя nрасч= 120 об/мин;класс точности станка – П;параметр шероховатости обработанной поверхности Ra = 20 мкм.Шпиндельный узел должен обеспечить шероховатость Ra = 20 мкм. Заданную шероховатость обеспечивают все виды опор. В качестве опор выбираем подшипники качения, как наиболее распространенные и позволяющие получить шероховатостьRa ≤ 20 мкм. По выражению определяем диаметр шейки шпинделя под переднюю опору Подставив заданные значения Р= 9 кВт, получим d = 90 25,7 мм. Примем d = 90 мм, исходя из необходимости иметь достаточную жесткость шпинделя.Параметр быстроходного узла: d · nmax= 90 ·1600 = 1,44·10 5мм · мин -1 Ориентировочные значения диаметров шпинделя находим по выражениям:- диаметр шпинделя между опорами: dМ = 0,9 · d = 0,9 · 90 = 82 мм;- диаметр шпинделя в задней опоре: dЗ = 0,8 · d = 0,8 · 90 = 72 мм;- диаметр переднего конца шпинделя:D1 = (1,051,2)d = (1,05 1,2) ·90 = 94,5 108 ммПринимаем по ГОСТ D1 = 100 мм.В соответствии с типом станка и наибольшим диаметром обработки по таблице выбираем максимальный диаметр фланца шпинделя D = 170 мм.Диаметр сквозного отверстия предварительно принимаем d0 = 0,5 · d = 0,5 · 90 = 45 мм.Ориентировочно длину консольной части шпинделя принимаем равной b = 120 мм.Тогда расстояние между опорами а = 3b =3 · 120 = 360 мм.Таблица 7.1 - Ориентировочные размеры шпиндельного узлаdDMD1Dd0 bad390821001704512036072Список использованной литературы1. Проников А.С. Расчет и конструирование станков. - М.: Высшая школа, 1967. - 431 с., ил.2. Методические указания к выполнению курсового проекта по металлорежущим станкам "Расчет основных технических характеристик металлорежущих станков"/ Иванов В. К., Рохин В.Л.-Курган, 1983.3. Металлорежущие станки: Учеб.пособие для втузов. Н.С. Колев, Л.В. Красниченко, Н.С. Никулин и др.- 2-е изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1980. - 500 с.4. Методические указания к выполнению курсового проекта по металлорежущим станкам "Особенности конструкций и кинематический расчет приводов главного движения станков с ЧПУ"/ Рохин В. Л.- Курган, 2004.