Модернизация привода главного движения вертикально-сверлильного станка
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
6], , [1.с262.т.1-2], [1.с.263.т6], [1.с280.т.31], T=35 мин - период стойкости инструмента , S=0,25 мм/об - подача, Cv, q, m, y - различные коэффициенты определяемые по [1.с.278.т.28]: Cv=9,8 q=0,4 m=0,2 y=0,5.
2. Минимальная скорость резания V, м/мин [1.с.276]:
,
где D=10 мм - минимальный диаметр инструмента, - поправочный коэффициент [1.с.276], , [1.с280.т.31], T=15 мин, S=0,5 мм/об, Cv=9,8 q=0,4 m=0,2 y=0,5.
2.1 Определение частоты вращения шпинделя
. Максимальная частота вращения шпинделя n, об/мин [1.с.280]
. Минимальная частота вращения шпинделя n, об/мин [1.с.280]
3. Выбор электродвигателя станка
Электродвигатель станка подбираем по максимальной частоте вращения и мощности резания.
Осевая сила резания Pо, Н [1. с.277]:
,
где Cр=68; q=1; y=0,7; - по [1. c.281 т.32]
- по [1. c.264 т.9]
Следовательно:
Крутящий момент Мкр, Н/м [1.с.277]:
где Cм=0,0345; q=2; y=0,8; - по [1. c.281 т.32]
- по [1. c.264 т.9]
Следовательно:
Нм
Мощность резания N, кВт [1.с.280]
Мощность электродвигателя определяется по формуле:
,
где ?= 0,8 - коэффициент полезного действия привода.
По [2, c. 804, таб. 29] Из серии стандартных асинхронных электродвигателей примем электродвигатель типа 4А100L4У3 мощностью 4кВт и частотой вращения 1430 об/мин.
4. Кинематический расчет привода главного движения
.1 Выбор стандартного ряда частот вращения
Определение диапазона регулирования привода и числа ступеней частоты вращения шпинделя производится по формулам [3, с. 90]:
Выбираем знаменатель геометрического ряда ?:
для диапазона регулирования привода
для числа ступеней частоты вращения шпинделя
,
где ? - знаменатель геометрического ряда, принимаем ? = 1,41, тогда
Необходимо, чтобы соблюдалось условие: ,условие соблюдается, значит этот знаменатель ряда частот вращения подходит.
Принимаем стандартное значение Zпр = 8.
Нормальный ряд частот вращения для ? = 1,41 выглядит следующим образом [4, с. 272]:
250,350, 500, 700, 1000, 1400, 1900
Проведем сравнение рассчитанных нами частот вращения (D) со стандартным рядом (Dnp рис. 1) и определим окончательное число частот вращения Zф =7. В данном случае zф<zпр, поэтому строим структурную сетку и график частот вращения с перекрытием одной частоты вращения.
Рисунок 1. Диапазон регулирования частот вращения
.2 Построение структурной сетки
При построении структурной сетки все промежуточные передачи разбиваем на группы. Передаточные отношения (U) на структурной сетке изображают линиями (лучами), соединяющими точки соответствующих частот вращения соседних валов. Установлены соответствующие правила расхождения лучей в каждой группе структурной сетки передач вращения:
лучи первой группы расходятся на величину ? (знаменатель геометрического ряда в выполняемом расчете ?=1,41);
лучи второй группы расходятся на величину ? в степени числа лучей первой передачи z1;
лучи третьей группы расходятся на величину ? в степени произведения лучей первой и второй группы (z1z2);
лучи четвертой группы расходятся на величину ? в степени произведения лучей предыдущих групп (z1z2z3) и так далее.
Наклон лучей сетки вправо означает ускорение (увеличение частоты вращения U > 1), наклон влево - замедление (U < 1).
Строим структурную сетку для нашего варианта диапазона регулирования частот вращения. Z = 2[1]2[2]2[3]=7.
Рисунок 2. Структурная сетка
Из структурной сетки получаем следующие соотношения передаточных отношений (изображенных линиями):
; ;
.3 Построение графика частот вращения
Для прямозубых зубчатых передач в приводе главного движения должно учитываться ограничение по предельно допустимым значениям передаточных отношений: .
Рисунок 3. График частот вращения
Из графика получаем
;
; ;
; ;
; ;
.4 Назначение чисел зубьев на все передачи
При назначении чисел зубьев колес должно выполняться условие: сумма зубьев передач, находящихся между парой валов должна быть постоянной, т.е. Z= const.
Сумму зубьев подбираем по таблице 4.2 [3,стр.98]
Числа зубьев колёс, находящихся в зацеплении между вторым и третьим валами:
? z = 58z1 = 29;
z2 = ? z - z1 = 58 - 29 = 29;z1 = 24;
z2 = ? z - z1 = 58 - 24 = 34;
Числа зубьев колёс, находящихся в зацеплении между третьим и четвёртым валами:
? z = 54z1 = 27;
z2 = ? z - z1 = 54 - 27 = 27;z1 = 18;
z2 = ? z - z1 = 54 - 18 = 36;
Числа зубьев колёс, находящихся в зацеплении между четвёртым и пятым валами:
? z = 51z1= ? z - z2 = 51 - 21 = 30;
z2 = 21;z1 = 17;
z2 = ? z - z1 = 51 - 17 = 34;
4.5 Расчет крутящих моментов на валах
Максимальный крутящий момент на шпинделе определяется по следующей формуле:
Н•м.
Максимальный крутящий момент на четвёртом валу:
Н•м.
Максимальный крутящий момент на третьем валу:
Н•м.
Максимальный крутящий момент на втором валу:
Н•м.
Максимальный крутящий момент на первом валу (требуемый на валу электродвигателя):
Н•м.
Крутящий момент на валу электродвигателя:
Н•м.
Проверяем условие:
.72 > 24.8 - условие выполняется, значит, данный электродвигатель обеспечивает п