Главная       Продать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Тех. дополнения > Конструкторский раздел
Название:
КОНСТРУКЦІЯ І РОЗРАХУНОК ШПИНДЕЛЬНОГО ВУЗЛА ВЕРСТАТА 2В56 (2М55)

Тип: Дипломные работы
Категория: Тех. дополнения
Подкатегория: Конструкторский раздел

Цена:
1 грн



Подробное описание:

5. КОНСТРУКЦІЯ І РОЗРАХУНОК ШПИНДЕЛЬНОГО ВУЗЛА ВЕРСТАТА 2В56 (2М55)

5.1. Обґрунтування конструкції шпиндельного вузла

Конструкція шпиндельного вузла показана на кресленні приводу подач  МШ55.08.2.00.02СК. Основними деталями шпиндельного вузла є шпиндель поз.4  і пиноль поз.3. Шпиндель змонтований у пинолі на опорах. Відповідно до розрахованому і прийнятому раніше діаметру шлицевого кінця шпинделя 8х36х42 посадковий розмір під підшипники в опорах шпинделя приймаємо 45 мм. Встановлюємо в нижній опорі радіальний кульковий підшипник № 209  і упорний кульковий № 8309. У верхній опорі встановлюємо радіально-упорний кульковий підшипник № 36209. Основні параметри обраних підшипників приведені в таблиці 5.1.

 

Таблиця 5.1. Параметри підшипників в опорах шпинделя

Номер

b, мм

d, мм

D, мм

Dт, мм

C, Н

Co, Н

Z

nmax,

об/хв

209

19

45

85

  1. 12.7

33200

18600

9

7500

8309

20

45

85

  1. 12.7

71500

130000

17

2800

36209

19

45

85

  1. 12.7

41200

25100

13

9000

 

У таблиці 5.1:  b – ширина підшипника; d – внутрішній посадковий (на вал) діаметр; D – зовнішній діаметр; Dт – діаметр кульок; C – динамічна вантажопідйомність; Co – статична вантажопідйомність; Z – число кульок; nmax- масимальная припустима частота обертання при консистентному змащенні.

Регулювання зазорів і створення натягу в опорах шпинделя виконується гайкою М45х2 (поз.65).

Для запобігання влучення пилу в опори шпинделя і витікання олії у верхній опорі шпинделя встановлюємо ущільнення у виді гумової кільцевої манжети в розточенні опорного стакана, а в нижній опорі диск із зовнішніми маслозатримуючими канавками (поз.13).

Пиноль є робочим органом подачі. Як тяговий механізм при цьому використовується рейкова передача. Зуби рейки нарізані прямо на пиноли, з якими входить у зачеплення рейкова шестірня. Розміри рейкової шестірні прийняті по верстаті-аналогу – модуль m=3.0 мм, Zрш=14.  Для забезпечення нормальної роботи рейкової передачі (паралельності ліній контакту зубів на рейці і рейковій шестірні) у корпусі шпиндельної бабки встановлена палець-шпонка (поз.11), що входить у шпонковий паз пинолі.                 

 

5.2. Визначення розрахункових навантажень на шпиндель

Вихідним навантаженням для шпиндельного вузла є найбільше стискальне зусилля на пиноли Qmax (Н) і найбільший момент, що крутить, Мшп. Попередньо граничні режими і навантаження були розраховані при виборі приводного двигуна в параграфі 1.4 першого розділу. Приймаємо значення максимального зусилля подачі Рх=Ро=17525.5 Н, розраховане в цьому розділі, а значення максимального моменту, що крутить, приймаємо за результатами проектного розрахунку привода Мшп=384.07 Нм (див. розділ 2, табл.2.10, 2.11).

Максимальне стискальне зусилля визначається за значенням Рх з урахуванням сил тертя в шлицевом з'єднанні шпинделя з гільзою коробки швидкостей, через яке передається момент, що крутить, до шпинделя. Значення Qmax визначається по формулі

Qmax = Px + 2000*Mшп*f / dср,      (5.1)
де f=0.15 – коефіцієнт тертя (сталь по сталі) у шлицевому з'єднанні шпинделя з гільзою;  dср=(42+36)/2 = 39 мм – середній діаметр шлицевого кінця шпинделя.

Тоді максимальне стискальне зусилля на шпинделі (за виразом 5.1)

Qmax = 17525.5 + 2000*384.07*0.15 / 39 = 19958.5 Н.

При подальшому розрахунку приймаємо Qmax = 20000 Н.

5.3.  Розрахунок шпинделя на жорсткість

Шпиндель радіально-свердлильного верстата має в основному крутильні напруги і розраховується на крутильну жорсткість. Сумарний кут закручування шпинделю під дією моменту, що крутить, дорівнює сумі кутів закручування окремих його ділянок з різними розмірами поперечного переріза.

 

,           (5.2)

 

де Мкр= 384.07 Нм, максимальний момент, що крутить, на шпинделі при потужності різання, рівної потужності двигуна з обліком К.П.Д. коробки швидкостей (див.п.3.1); G=7.9×104 мПа - модуль пружності стали при крутінні; Ku – кількість ділянок шпинделю з різними діаметрами і довжиною між крапками прикладення моменту, що крутить, по кресленню при його повному висуванні на довжину ходу 400 мм(Ku=3).  Їх довжини дорівнюють Li = 450, 624, 48 мм.  Шпиндель має два види форми перетину: шлицеве з зовнішнім діаметром 42 і внутрішнім - 36 мм, довжиною L1=450 мм і круглі: діаметром d2=45 мм і довжиною L2=624 мм і d3 = 64 мм, довжиною L3 =48 мм. Полярні моменти інерції перетину ділянок шпинделя - Jpi для круглого перетину дорівнюють:

Jpi=p×di4 /32.                      (5.3)

Для шлицевых ділянок допускається розраховувати момент інерції по їхньому середньому діаметрі (дорівнює d1=39 мм).

Підставляючі у формулу (5.2) вираження (5.3) для полярного моменту інерції,  получимо

,              (5.4)

 Підставляючі дані у формулу (5.4), одержуємо:

j = (32*384070/p*79000)*(450/394+624/454+48/644) = 0.01731 радіан

Переводимо значення кута закручування в градуси

j =  0.01731*180/3.14159 = 0.99178 о

 Кут закручування, що допускається, для шпинделів свердлильних верстатів [f] = 1 градус/м. При довжині шпинделя 1 м приведений кут закручування буде дорівнювати jін=0.99178*1000/(450+624+48) = 0.884о, що менше припустимого.

5.4.  Розрахунок підшипників шпинделя

Тому що радіальні навантаження на шпиндель і його опори у свердлильних верстатах незначні, то виконуємо розрахунок тільки упорного підшипника № 8309. Його характеристики(таблиця 5.1): внутрішній діаметр 45 мм, зовнішній діаметр 85 мм, висота 28 мм, діаметр кульок 12.7 мм, динамічна вантажо-під’емність С=71500 Н, статична вантажопідьємність Со=130000 Н, максимальна частота обертання при консистентному змащенні 2800 об/хв.

Вихідні дані для розрахунку: осьова сила на підшипник дорівнює максимальному зусиллю подачі Px=17525.5 Н, розрахункова частота обертання n=125 об/хв.

Розраховуємо еквівалентне динамічне навантаження

P = Fa * Kб* Kт   Н,                   (5.3)

де Fa=Px=17525.5 Н осьове навантаження на підшипник, Kб=1.1 - коефіцієнт безпеки, при роботі з легкими поштовхами і можливим перевантаженням до 125%,  Kт=1.05 - температурний коефіцієнт при максимальній температурі  до  125о.

P=17525.5*1.1*1.05 = 20242.0 Н.

Довговічність підшипника

Lh = (106 / 60 · n) · (C / P) 3 , годин.         (5.4)

Підставляючи дані, одержуємо:

Lh = (106/60·125) · (71500/20242)3 = 5876.2 годин. 

Фактична довговічність у реальних умовах експлуатації  буде значно вище (у 2.5-3 рази),  тому  що  верстат працює з граничним стискальним зусиллям не більш 30% часу. Для досить точного розрахунку довговічності необхідно  мати  статистичні дані про імовірність роботи верстата на всіх можливих у ньому режимах з  різними  навантаженнями.

5.5.  Розрахунок шлицевого з'єднання шпинделя

Перевіряємо шлицевое з'єднання шпинделя по напругах зминання бічних поверхонь шліц [1,т.2,с.533-552]. Діючі напруги зминання визначаються по вираженню

sсм = Мкр / y × F × l × rср , МПа            (5.5)

 

де y=0.7-0.8 (приймаємо 0.75) - коефіцієнт, що враховує нерівномірність розподілу зусиль по робочих поверхнях шліц;  F- площа всіх бічних зубів з однієї сторони на 1 мм довжини з'єднання

 

F = z × [(D - d) – 2 × (f + r)] / 2,            (5.6)

z=8 - число шліц, D=42, d=36 мм - зовнішній і внутрішній діаметри шліц, f=0.3 мм - висота фаски на зовнішньому діаметрі вала, r=0.2 мм - радіус сполучення на внутрішньому діаметрі.

 

F = 8 × [(42 - 36) – 2 × (0.3 + 0.2)] / 2 = 20.0 мм2;

 

l=100 мм - довжина шлицевого з'єднання(отвору);  rср = (D+d)/4 = 39.0 мм - середній радіус з'єднання.

Підставляючи дані в основну формулу, одержуємо значення напруги зминання   

sсм = 384.07 × 1000/ (0.75 × 20.0 × 100 × 39.0) =6.565 МПа

 

Напруга зминання, що допускається, [sсм]=15 МПа при середніх умовах експлуатації для рухливого з'єднання під навантаженням.  Умова міцності по нап-ругах зминання виконується.

 




Комментарий:

КОНСТРУКЦІЯ І РОЗРАХУНОК ШПИНДЕЛЬНОГО ВУЗЛА ВЕРСТАТА 2В56 (2М55)


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы