Разработка привода главного движения станка
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ца 5.7 - Модальные параметры
Рисунок 5.2 - Собственные формы колебаний по углу
Таблица 5.8 -АЧХ привода по углу
Рис. 5.3 - Динамическая податливость (АЧХ по углу)
Наиболее наглядным результатом моделирования является АЧХ по углу, изображенная на рисунке 5.3. Рисунок 5.3 позволяет сделать вывод, что для привода благоприятны силовые воздействия в полосе частот от 7 Гц, в которой деформации меньше статических.
5.5 Анализ силовых воздействий зубцовых частот
Зубцовые частоты определяются числом зубьев шестерен и скоростью вращения входящих в зацепление зубчатых пар по следующей формуле
=n*z/60,(5.12)
где n - скорость вращения входящих в зацепление зубчатых пар,мин-1;число зубьев шестерен.
По формуле 5.12 получаем=n1*z1/60=855*24/60=342Гц,=n2*z2/60=855*27/60=385 Гц.
Из полученных данных видно, что зубцовые частоты далеки от резонансного максимума, это позволяет сделать вывод о довольно высокой виброустойчивости привода.
6. РАСЧЕТЫ В СТАНКАХ И СТАНОЧНЫХ КОМПЛЕКСАХ
.1 Расчет крутящего момента на валах привода главного движения
Максимальный крутящий момент на планшайбе будет при номинальной частоте вращения двигателя постоянного тока и включении ступенчатой части привода, которая обеспечивает минимальное общее передаточное отношение. Учитывая это и пользуясь Параметрами двигателя постоянного тока, приведенными в таблице 2.2, найдем крутящий момент на валу электродвигателя по следующей формуле
,(6.1)
где Pм-мощность электродвигателя, кВт;н - номинальная частота вращения электродвигателя, об/мин.
По формуле 6.1 получаем
.
Найдем крутящий момент на первом валу привода, по следующей формуле
,(6.2)
где ?рп - КПД клиноременной передачи.
Учитывая ?рп = 0,97, по формуле (6.2) имеем
Найдем крутящий момент на втором валу привода, по следующей формуле
,(6.3)
где ?пп - КПД пары подшипников;
mЗП - КПД зубчатой передачи.
Учитывая ?пп = 0,99, mЗП =0,98 по формуле (6.3) имеем
Найдем крутящий момент на третьем валу привода, по следующей формуле
(6.4)
По формуле (6.4) получаем
6.2 Расчеты на ЭВМ
.2.1 Расчет зубчатой передачи
В данном подразделе производится расчет венцовой зубчатой передачи с помощью специализированной прикладной программы ZUB. Листинг выполнения программ приведен в приложении Б. Представим основные результаты расчета в табличной форме.
Таблица 6.1 - Расчет зубчатой передачи
ПараметрЗначениеРасчетный модуль по контактным напряжениям, мм7,730254Расчетный модуль по изгибным напряжениям, мм 9,656116Стандартный модуль по ГОСТ 9563-60, мм10Межцентровое расстояние, мм845Ширина зуба, мм102Окружная скорость, м/с1,246164
6.2.2 Расчет клиноременной передачи
В данном подразделе производится расчет клиноременной передачи с помощью специализированной прикладной программы REMEN. Листинг выполнения программ приведен в приложении Б. Представим результаты расчета в табличной форме.
Таблица 6.2 - Расчет клиноременной передачи
Параметры передачиСечение ремня 0 А Б В Г д Диаметр ведущего звена , мм 80 112 160 250 400 630 Диаметр ведомого шкива, мм 125 180 250 400 630 1000 Межосевое расстояние, мм 394 475 835 1185 2262 4485Угол обхвата ведущего звена 170 169 168 167 168 170 Число пробегов ремня 4 4 5 5 5 4 Число ремней 59 321163 1 Предварительное натяжение, Н 75 129 220 368 761 1107 Натяжение ведущей ветви, Н 116 229 350 603 1240 2141 Натяжение ведотой ветви , Н 33 29 90 132 283 72 Усилие на валы ,Н 30047 1536214100830252912262Долговечность 403 382 683 1544 1996 1411
По результатам расчета на ЭВМ делаем выбор подходящего варианта клиноременной передачи. Выбор пал на вариант с 11 ремнями и диаметрами шкивов 160 и 250 мм.
6.3 Расчет на контактную прочность венцовой пары шестерен
Как известно из раздела 3, подбором чисел зубьев венцовой зубчатой пары, необходимо обеспечить передаточное отношение i2-3 = 1/22 = 0,25. Таким образом число зубьев шестерни определяем равным 34., число зубьев колеса равным 135. Произведем расчет на контактную прочность данной пары шестерен, выбрав нитроцементацию как способ упрочняющей обработки. Расчет на прочность производится по ГОСТ 21354-87. Для удобства и наглядности и компактности, представим результаты данных расчетов в табличной форме. Предварительно представим исходные данные.
Таблица 6.3 - Исходные данные
НаименованиеОбозначениеЗначениеМодуль, ммm8Число зубьев: шестерни колесаz1 z234 135Угол наклона зуба?15Ширина венца, мм шестерни колесаb1 b2120 120Степень точности6Эквивал. расчетн. Нагрузка, НмTHE6720Требуемый ресурс, час. шестерни колесаLh1 Lh220000 20000
Таблица 6.4 - Расчет на контактную прочность
НаименованиеОбозначениеЗначениеОкружная сила, HFtH47728,1Коэф. материала для сталиZE189,3Коэф. формы зубаZH2,42Коэффициент длины контактаZ0,77Коэф. вида зуб. передачи и модификацииH0,02Удельная окружная динамич. сила, Н/ммHv1,15Динамическая добавкаH0,00Коэф. динамической нагрузкиКHv1,00Коэф. неравномерн. распред. нагрузкиК0H1,11
Таблица 6.5 - Расчет на контактную прочность
НаименованиеОбозначениеЗначениеКоэф. неравномерн. распред. нагрузкиКH1,05Коэф. статист. распред. погрешностейa0,20Уменьш. погрешн. от приработки, мкмy0,95Уд. торцовая жесткость пары, Н/(мм*мкм)c26,87Промежуточное значение для опред. KHaKH0,10Коэф. распред.нагрузки между зубьямиKH0,94Коэф. нагрузкиKH1,24Контактное напряжение при КН=1, МПаHO469,4Контактное напряжение, МпаH522,4Предел контактной выносливости,МпашестерниHlim11104кол