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. курсовые работы > станки
Название:
Разработка кинематической схемы и главного движения станка с использованием в качестве прототипа горизонтально-фрезерного станка модели 6Н82

Тип: Курсовые работы
Категория: Тех. курсовые работы
Подкатегория: станки

Цена:
0 руб



Подробное описание:

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Тульский государственный университет»

Кафедра «Автоматизированные станочные системы»

 

Курсовой проект
по дисциплине «Металлорежущие станки»
на тему:
«Разработка кинематической схемы и главного движения станка
с использованием в качестве прототипа
горизонтально-фрезерного станка модели 6Н82»

КП.26.6Н82.00.000 ПЗ

 


Выполнила
ст. гр. 620151 М.А. Янчева


Проверила
доц., к.т.н. Н.И. Лапкина

 

Тула 2008


Оглавление
Введение……………………………………………………………………………3
1 Устройство горизонтально-фрезерного станка модели 6Н82 5
2 Кинематический расчёт проектируемого привода 7
2.1 Структура привода 7
2.2 Диапазоны регулирования привода отдельных групп передач 7
2.3 Построение структурной сетки 8
2.4 Анализ структурной сетки 8
2.5 Построение диаграммы частот вращения вала (ДЧВ) привода 9
2.6 Разбивка минимального передаточного отношения и построение структурных графиков 10
2.7 Определение общего минимального передаточного отношения привода 11
3 Определение чисел зубьев 14
3.1Расчет чисел зубьев одиночной передачи 15
3.2 Расчет чисел зубьев основной группы зубчатых передач 15
3.3 Расчет чисел зубьев первой множительной группы зубчатых передач 15
4 Расчет модуля цилиндрической зубчатой передачи 16
5 Проектировачный расчет валов привода 19
6 Расчет опорных реакций статической и динамической грузоподъемности подшипников и изгибающих моментов вала. 20
7 Расчет сечений сплошного вала на статическуюпрочность и выносливость 24
7.1Расчет запаса статической прочности 24
7.2 Расчет усталостной прочности (выносливости) 25
8 Конструирование и расчет шпинделя 27
8.1 Определение допускаемых деформаций 27
Заключение 30
Список использованной литературы 31
Приложение 1. Расчет чисел зубьев зубчатых передач 33
Приложение 2. Расчет модуля цилиндрической зубчатой передачи…………35
Приложение 3. Расчет подшипниковых опор 38
Приложение 4. Расчет валов на прочность и выносливость 42
Приложение 5. Расчет шпинделя 49


Введение
Машиностроение является основой научно-технического прогресса в различных отраслях народного хозяйства. Непрерывное совершенствование и развитие машиностроения связано с прогрессом станкостроения, поскольку металлорежущие станки вместе с некоторыми другими видами технологических машин обеспечивают изготовление любых новых видов оборудования.
Особое развитие в последнее десятилетия получило числовое программное управление станками. Микропроцессорные устройства управления превращают станок в станочный модуль, сочетающий гибкость и универсальность с высоким уровнем автоматизации. Станочный модуль способен обеспечить обработку заготовок широкой номенклатуры в автономном режиме на основе малолюдной или даже безлюдной технологии. Таким образом, современное станочное оборудование является базой для развития гибкого автоматизированного производства, резко повышающего производительность труда в условиях средне- и мелкосерийного производства.
Совершенствование современных станков должно обеспечивать повышение скоростей рабочих и вспомогательных движений при соответствующем повышении мощности привода главного движения. Исключительное значение приобретает повышение надежности станков за счет насыщения их средствами контроля и измерения, а также введения в станки систем диагностирования.
Повышение скорости рабочих и вспомогательных движений связано с дальнейшим совершенствованием привода станков, шпиндельных узлов, тяговых устройств и направляющих прямолинейного движения. Для повышения скорости потребуется поиск новых конструкций, использующих иные физические принципы и обеспечивающих высокую работоспособность станочных узлов.
В данном курсовом проекте следует модернизировать универсально-фрезерный станок. Прототипом, которого является универсальный горизонтально-фрезерный станок 6Н82 - неавтоматизированный.
Разработка кинематической схемы станка начинается с выбора эскизных вариантов структурных схем, на которых производится предварительная взаимная увязка движений рабочих органов проектируемого станка. По выбранному варианту структурной схемы и соответствующего кинематического расчета цепей, а также общей компоновки рабочих органов станка составляется кинематическая схема. На ней уже конкретно указывается: из каких механизмов будет формироваться та или иная кинематическая цепь.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Устройство горизонтально-фрезерного станка модели 6Н82
Горизонтально-фрезерного станка модели 6Н82 предназначен для различных универсальных и операционных работ в мелко- и крупносерийном производстве.
Технические характеристики
Рабочая поверхность стола (длина ширина) …………………… 1250 320 мм
Наибольшее перемещение стола (механически и от руки):
продольное ………….…. 700 мм
поперечное ………….…. 250 мм
вертикальное …..………. 420 мм
Количество скоростей шпинделя ………….………………..………………… 18
Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту ………………….……… 30-1500
Количество продольных, поперечных и вертикальных подач стола ………. 18
Пределы продольных подач …………………………………...... 19-950 мм/мин
Пределы поперечных подач ……………..……………………… 19-950 мм/мин
Пределы вертикальных подач …………………………..…... 1/3 от продолных
Быстрое перемещение стола в мм/мин:
продольное ………….……… 2300
поперечное …………....……. 2300
вертикальное ………..……….. 800
Электродвигатель трехфазного тока:
мощность …………….……………. 5,8 кВт
число оборотов в минуту ……………. 1500
Габариты станка ………………..……………………..…….. 2100 1740 2000 мм
Вес станка ……………………………..…………………………………. 3000 кг

Станок состоит из следующих основных частей: фундаментальной плиты, станины, консоли, перемещающейся вертикально по направляющим станины, поперечных салазок, перемещающимся горизонтально по направляющим консоли, поворотных верхних салазок, продольного стола, перемещающегося горизонтально, хобота, служащего для крепления подвесок, и двух поддержек, увеличивающих жесткость станка при скоростных режимах резания. С задней стороны станины прикреплен фланцевый электродвигатель, приводящий во вращение шпиндель через коробку скоростей, расположенную внутри станины. В передней нижней части консоли помещается фланцевый электродвигатель, обеспечивающий перемещение стола в продольном, поперечном и вертикальном направлениях через коробку подач.
Скоростная и силовая характеристики и жесткость конструкции станка позволяют использовать высокие качества твердосплавного режущего инструмента для скоростного фрезерования.
Привод механизма движения резания (главного движения) осуществляется от вала 1 фланцевого электродвигателя мощностью 7 кВт с числом оборотов 1440 в минуту. От вала 1 вращение передается через упругую муфту, цилиндрические зубчатые колеса к шпинделю. Изменение числа оборотов шпинделя производиться с помощью передвижных блоков зубчатых колес коробки скоростей.
Таким образом, шпиндель получает 18 различных чисел оборотов в диапазоне от 30 до 1500 мин -1.


2 Кинематический расчёт проектируемого привода
2.1 Структура привода
Разрабатываемый горизонтально-фрезерный станок имеет пределы частот вращения шпинделя n=63 – 1000 мин-1.
Число ступеней частот вращения, обеспечиваемых приводом,
Z = 3(1)х3(3), Zф = 3(1)х3(3) = 9
Структурная формула показывает:
- привод имеет 9 вариантов частот вращения;
- привод имеет 2 группы передач;
- групповые передачи расположены на 3 валах;
- порядок переключения групп передач следующий:
Ра – основная, в ней Ха=1 и знаменатель ряда передаточных отношений равен φ; Рб – множительная, в ней Хб=3 и φ3.
2.2 Диапазоны регулирования привода отдельных групп передач
Выходной вал (шпиндель): .
Для определения диапазона регулирования любой группы передач используют: .
Для заданного Zф = 3(1) * 3(3) обеспечиваются следующие диапазоны регулирования:
.
.
При ¼ ≤ i ≤ 2 имеем . Т.е. максимума допустимая величина регулирования может достигать с наибольшей характеристикой, т.е. в множительной группе (к-ой).
Поэтому при Рк=3 .
,
,
.
Разделив на φ, получим:
,
, т.е. диапазон регулирования при Рк=3 ограничивается величиной .
2.3 Построение структурной сетки
В обозначим , тогда
.
Построим структурную схему для определения .

Рисунок 1 – Структурная сетка

.

2.4 Анализ структурной сетки
После построения сетки производится анализ ее с целью определения наибольшего допустимого сеткой значения показателя . Практикой для коробок скоростей установлены следующие рекомендуемые значения передаточных отношений для любой группы передач:

При выполнении этих условий получаем следующие выражения для

Где xmax- число интервалов на сетке между двумя крайними лучами последней умножающей группы (xmax =3).
2.5 Построение диаграммы частот вращения вала (ДЧВ) привода
Диаграмма частот вращения (ДЧВ) строится для выяснения действительных частот вращения валов коробки скоростей и действительных передаточных отношений групповых и одиночных передач.
Определим значение знаменателя ряда частот

Из ряда стандартных значений принимаем φ = 1.41. Для него рассчитываем z = 9 нормальных значений чисел оборотов шпинделя.
n1 = nmin = 60 мин-1
n2 = n1*φ = 84,6 мин-1
n3 = n1*φ2 = 119,3 мин-1
n4 = n1*φ3 = 168,2 мин-1
n5 = n1*φ4 = 237,2 мин-1
n6 = n1*φ5 = 334,4 мин-1
n7 = n1*φ6 = 471,5 мин-1
n8 = n1*φ7 = 664,8 мин-1
n9 = n1*φ8 = 937,4 мин-1
Принимаем стандартные значения по ГОСТ 8032-56:
n1 = 63 мин-1
n2 = 85 мин-1
n3 = 118 мин-1
n4 = 170 мин-1
n5 = 236 мин-1
n6 = 335 мин-1
n7 = 475 мин-1
n8 = 670 мин-1
n9 = 950 мин-1
Электродвигатель выбирается по заданной мощности из групп двигателей единой серии А. для нашего привода выбираем двигатель 4А132S643 мощностью 5,5 кВт, у которого: nсинх =1000 мин-1, nасинх =950 мин-1.
Отношение nmin/nдв является минимальным передаточным отношением привода. Выразим его через знаменатель геометрического ряда частот вращения шпинделя:
, m = 8.
где m – число интервалов между nmin и nдв на ДЧВ.

Т.о. выбираем для дополнительной передачи передаточное отношение 1/φ2 .
2.6 Разбивка минимального передаточного отношения и построение структурных графиков
Общее минимальное отношение распределяется между одиночными передачами, которые в каждой группе имеют наименьшее относительное значение передаточного отношения. При разбивке учитывается особенности передач. Так для зубчатых пар принимается следующее условие
Рассмотрим все возможные варианты передаточных отношений в групповых передачах, исходя из граничных условий . представить в
Для основной группы 3(1) можно построить следующие структурные графики:

imin=φ0=1 imin=φ-1=0.71 imin=φ-2=0.5 imin=φ-3=0.36 imin=φ-1=0.71 imin=φ-1=0.71 imin=φ-1=0.71
imax= φ2=2 imax= φ1=1.41 imax= φ0=1 imax= φ-1=0.71 imax= φ2=2 imax= φ1=1.41 imax= φ1=1.41
Рисунок 2 – Структурные графики основной группы передач

Из всех возможных структурных графиков принимаем вариант 3, так как наличие плохо работающих ускоряющих передач нежелательно, а остальные варианты понижающих передач не обеспечат перехода на следующий вал.
Для первой множительной группы 3(3) можно построить следующие структурные графики:

imin=φ-4=0.25 imin=φ-5=0.2 imin=φ-6=0.13 imin=φ-5=0.2 imin=φ-4=0.25 imin=φ-3=0.36 imin=φ-4=0.25
imax= φ2=2 imax= φ2=2 imax= φ0=1 imax= φ1=1.41 imax= φ2=2 imax= φ3=2.8 imax= φ2=2
Рисунок 3 – Структурные графики первой множительной группы передач

Из всех возможных структурных графиков принимаем вариант 2, также, как и на станке-прототипе.
2.7Определение общего минимального передаточного отношения привода
Отношение минимального числа оборотов шпинделя к числу оборотов двигателя составляет минимальное передаточное привода . Оно выбирается через принятый знаменатель ряда чисел оборотов. В соответствие с выбранными вариантами структурных графиков минимальное передаточное отношение привода:

Так как полученное минимальное передаточное отношение привода полностью соответствует определенному ранее значению, то полученная диаграмма частот вращения будет иметь вид:

Рисунок 4 – Диаграмма частот вращения шпинделя

При φ=1.41 передаточное отношение для основной группы будет иметь вид:

Передаточное отношение для множительной группы равно:

Передаточное отношение одиночной передачи равно:

Построим теперь кинематическую схему нашей коробки передач

Рисунок 5 – Кинематическая схема коробки скоростей

3 Определение чисел зубьев
Число зубьев одиночной передачи определяется исходя их выражения:
,
где - число оборотов в минуту ведущего колеса,
- нормальное число оборотов, которое должно делать зубчатое колесо .
Для групповых передач расчет чисел зубьев ведется по методу наименьшего кратного.
Для ведущей шестерни: Для ведомой шестерни:

Все передаточные отношения в группе должны быть выражены дробями (может быть приближенными), числители и знаменатели которых – простые числа.
Пусть , где a и b – простые числа. Тогда приведенные выше формулы примут вид:

Сумма зубьев должна быть кратна (a+b), т.е.
,
где Е – целое число, Е = 1, 2, 3, …
К – наименьшее общее кратное всем (a+b) рассчитываемой группы передач (НОК).
В нашем случае расчет намного упрощается в виду использования программы design для расчета чисел зубьев. Результаты расчета приведены в приложении 1.

3.1Расчет чисел зубьев одиночной передачи
Исходные данные:
Количество одиночных передач в группе 1
1-е передаточное отношение 0,5
Минимальная сумма зубьев 40
Максимальная сумма зубьев 120
Результаты расчета приведены в приложении 1.
3.2 Расчет чисел зубьев основной группы зубчатых передач
Исходные данные:
Количество одиночных передач в группе 3
1-е передаточное отношение 0,5
2-е передаточное отношение 0,71
3-е передаточное отношение 1
Минимальная сумма зубьев 40
Максимальная сумма зубьев 120
Результаты расчета приведены в приложении 1.
3.3 Расчет чисел зубьев первой множительной группы зубчатых передач
Исходные данные:
Количество одиночных передач в группе 3
1-е передаточное отношение 0,25
2-е передаточное отношение 0,71
3-е передаточное отношение 1
Минимальная сумма зубьев 40
Максимальная сумма зубьев 120
Результаты расчета приведены в приложении 1.


4 Расчет модуля цилиндрической зубчатой передачи
Определение модуля в программе «Desing» позволяет производить расчет силовых зубчатых передач внешнего зацепления, состоящих из стальных зубчатых колес с модулем от 1 до 10 мм, работающих в металлорежущих станках со смазкой в закрытом корпусе с окружной скоростью не выше 25 м/с.
Расчет на усталость по контактным напряжениям производится по формуле:
мм.
Расчет на изгиб производится по формуле:
мм,
где знак «+» соответствует наружному зацеплению,
знак «-» - внутреннему,
i - отношение числа зубьев большего колеса к числу зубьев меньшего колеса, т.е. всегда i ≥ I,
z – число зубьев меньшего колеса в рассчитываемой паре,
[изг],[конт] – допускаемые напряжения,
y - коэффициент формы зуба,
N=1.36Nдв - номинальная передаваемая мощность,
Nдв – мощность электродвигателя в кВт,
 - коэффициент ширины зуба,
 - к.п.д. передачи от двигателя до рассчитываемой зубчатой пары,
n – число оборотов в минуту меньшего зубчатого колеса передачи, при котором передается полная мощность,
Kизг, Kконт – коэффициенты долговечности, учитывающие заданную долговечность зубчатого колеса и переменность режима его работы,
Kv - скоростной коэффициент.
Чтобы произвести расчет, необходимо выполнить вледующее:
1. Выбрать материал зубчатых колес. Материал зубчатых колес выбирается в соответствии с условиями работы и допустимыми габаритами передачи.
Для изготовления зубчатых колес будем использовать сталь 45, у которой:
 допускаемое контактное напряжение 600 МПа;
 допускаемое изгибное напряжение 195 МПа;
 твердость НВ 240-280.

2. Выбрать ширину зубчатых колес. При нормальных расстояниях между опорами валов в приводах главного движения ширина зубчатых колес определяется из соотношения:
, откуда , где b – ширина зубчатого венца, m – модуль передачи в мм.
Для схемы закрепления:

принимаем φ=0,4.

1) Частота вращения вала 1

2) Частота вращения вала 2

3)Частота вращения вала 3

3
4) Частота вращения вала 4

Т.к. имеем повышающие передачи, то примем частоту вращения вала 4 равной 475 мин-1.
Для расчета модуля в программе design необходимо рассчитать крутящие моменты на валах по формуле:
,
где Р – мощность двигателя, кВт,
 - к.п.д. кинематической цепи,
ni – частота вращения шестерни.

Расчет модуля приведен в приложении 2.

 

5 Проектировочный расчет валов привода
Целью данного расчета является установление ориентировочных размеров валов привода главного движения. На основании полученных в этом разделе данных должен будет выполняться эскиз компоновочной схемы привода. Расчет ведется для минимально допустимого диаметра вала из условия обеспечения прочности при кручении определяется по формуле

Тогда

Полученные значения диаметров округляют до стандартных для обеспечения посадок под подшипники.
Приблизительный диаметр вала определяется как .
d1=1,4 * 19=28 мм,
=1,4 * 25=35 мм,
=1,4 * 35=50 мм,
=1,4 * 20=35мм.


6 Расчет опорных реакций статической и динамической грузоподъемности подшипников и изгибающих моментов вала.
Для проведения расчета необходимо определить делительные диаметры колес:

Определим направление внешних сил P и Q исходя из построенной свертки валов.

Рисунок 5 – Свертка валов
Для того чтобы рассчитать нужные для дальнейшей работы параметры, необходимо определить следующее:
1) расстояние от левой опоры до силы Р.
2) расстояние от левой опоры до силы Q.
3) расстояние между опорами
4) Р,Q- силы действующие на вал
Силы Q и Р рассчитываем по формулам

где Мкр- крутящий момент на валу ,
- начальные диаметры колес, на которые действует сила Q,мм.
Исходные данные вал 1: Схема нагружения вала

Сила Р=0, так как вращение от электродвигателя передается к валу через муфту. Сила Q соответственно равна

Исходные данные вал 2: Схема нагружения вала


Силы Р и Q соответственно равны:

Исходные данные вал 3: Схема нагружения вала

Силы Р и Q соответственно равны

Исходные данные вал 4: Схема нагружения вала

Силы Р и Q соответственно равны

Результаты расчета приведены в приложении 3


7 Расчет сечений сплошного вала на статическую
прочность и выносливость
Расчет сечений сплошного вала на статическую прочность и выносливость осуществляется с помощью программы Dising. Целью расчета является определение запаса статической прочности и запаса выносливости в сечение сплошного вала при изгибе, кручение и их совместном действии с учетом влияния конструктивной формы вала.
7.1Расчет запаса статической прочности
Нормальные напряжения в сечении от изгиба и кручения определяются по формулам:
σт=Ми/Wи τт=Мкр/Wкр ,
где Ми – момент сопротивления сечения при изгибе; Мкр– момент сопротивления при кручении.
Моменты сопротивления рассчитываются по формулам:
а) для сечения вала с одной или двумя диаметрально противоположными шпонками:
;

где z- количество шпонок;
б) для сечения вала со шлицами:


где z- количество шлицев.


Коэффициенты запаса статической прочности по нормальным и касательным напряжениям:

где σт и τт, - напряжения текучести.
Общий запас прочности по статической несущей способности:

7.2 Расчет усталостной прочности (выносливости)
При симметричном знакопеременном напряжении изгиба амплитуды и средние напряжения цикла принимаются следующими:
σа=σ σm=0
Полагая, что напряжения кручения близки к пульсирующим, принимают:

Запас усталостной прочности вала при изгибных напряжениях:

Запас усталостной прочности вала при крутильных напряжениях:

Запасы прочности как статический, так и усталостный должны быть не ниже 1,3 … 1,5. Меньшее значение принимается для сталей с повышенной пластичностью.

 


Исходные данные для расчета валов.
Типы сечений рассматриваемых валов


Рисунок 7 – Типы сечений рассматриваемых валов
Результаты расчета приведены в приложении 4.

 

 

 

8 Конструирование и расчет шпинделя
Деформация изгиба шпинделя оказывает существенное влияние на точность обработки, а также на работоспособность приводных зубчатых колес и подшипников.
8.1 Определение допускаемых деформаций
В качестве ориентировочного норматива для универсальных станков наибольший допустимый прогиб шпинделя, измеренный в месте реза:

где σ- экономический допуск на обработку.
На величину экономического допуска влияет длина обрабатываемой плоскости. Наименьшая экономическая длина фрезерования, принимаемая за расчетную, может быть определена по формуле:

где Lmax - наибольшая длина обрабатываемой поверхности на данном станке.
Исходные данные для расчета

Рисунок 8 – Расчетная схема
1) Потребляемая мощность на шпинделе Nш=Nη4= 5,5*0,984=5.07 кВт,
2) Угол зацепления зубчатого колеса α=20о,
3) Модуль зубчатого колеса m= 4 мм,
4) Частота вращения шпинделя n= 106 мин -1,
5) Угол между плоскостями действия сил γ=160 о,
6) Средний диаметр инструмента Du=80 мм,
7) Делительный диаметр приводного зубчатого колеса Dw=384 мм,


Рисунок 9 – Схема проекции сил на поперечную плоскость

Рисунок 10 – Расчетная схема нагружения шпинделя

a1(мм) a2(мм) a3(мм) a4(мм) a5(мм) L1(мм) L2(мм)
235 165 247 82 245 400 400
8) Диаметр шпинделя в задней опоре DA= 70 мм,
9) Диаметр шпинделя в средней опоре DB=80 мм,
10) Диаметр шпинделя в передней опоре DC= 120 мм,
11) Диаметр консоли D=128 мм,
12) Диаметр отверстия в шпинделе d=28 мм.

Рисунок 11 – Схема расчета шпинделя
С помощью программы desing проверяем допустимые перемещения шпинделя и углы наклонов подшипников в опорах. Результаты расчета приведены в приложении 5.
Заключение
В работе был спроектирован привод главного движения горизонтально-фрезерного станка 6Н82, имеющий следующие технические характеристики:
Количество скоростей шпинделя ………….………………..…………… 9
Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту …………….……… 63-950
Электродвигатель трехфазного тока:
мощность ..…………….……………. 5.5 кВт
число оборотов в минуту ……………. 1000
Произведен расчет чисел зубьев и модулей групповых передач. Спроектирован шпиндельный узел и выбрана конструкция механизма переключения передач. Все параметры были рассчитаны и проверены на ЭВМ с помощью программы “Desing”.
Так как все полученные параметры удовлетворяют заданным условиям, то можно предложить использовать данный привод главного движения на практике.

 

 

Список использованной литературы
1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3 т. – М.:1980. – 1845с
2. Асинхронные двигатели серии 4А: справочник А.Э. Кравчик, М.М. Афонин.-М.:1982-504с
3. Дунаев А.Ф. Конструирование узлов и деталей машин. – М.:1978. - 352с
4. Пузырев В.А. Методические указания для оформления чертежей и схем, и составления спецификаций в дипломных и курсовых проектах специальностей 0501 и 0636. – Тула: ТулПИ, 1982.-18с
5. Пузырев В.А., Киенский Б.А., Сундуков Г.В. Учебное пособие к курсовому проекту по металлорежущим станкам для студентов дневного, вечернего и заочного факультетов. – Тула: ТулПИ, 1966.-165с
6. Пузырев В.А., Пасько Н.И. Расчет и конструирование приводов станков с применением ЭВМ. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальностей 0636 и 0501 дневного, вечернего и заочного обучения. – Тула: ТулПИ, 1968.-37с
7. Детали машин. Атлас конструкций. Под ред. Д.Н. Решетова. – М.: 1979. – 367с.
8. Металлорежущие станки: учеб. пособие / А.Н. Инозем¬цев, Г.В. Сундуков, Г.В. Шадский. – Тула: Тул. гос. ун-т, 2002. – 183 с.
9. Металлорежущие станки и автоматы: Учебник для машиностроительных втузов. Под ред. Проникова А.С. – М.: Машиностроение, 1981.
10.Справочник технолога-машиностроителя: в 2 т. Под ред. Мещерякова Р.К.-М.: Машиностроение, 1985.

 

 




Комментарий:

Курсовая работа - отлично!


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы