Читайте данную работу прямо на сайте или скачайте

Проектирование вертикально фрезерного станка

Исходные данные

Тип станка - вертикально фрезерный.

Параметры:

Кинематический расчет привода главного движения со

ступенчатым регулированием.

1. Определяем диапазон регулирования чисел оборотов шпинделя по формуле.

Rnmaxmin

где max , n_min

-1

Rn

2. Определяем знаменатель геометрического ряда чисел оборотов шпинделя:

lg

где

lg

Из приложения 1 выбираем ближайшее стандартное значение для

j

3. По значению

4. На основе имеющихся величин

Zn1(x₁) x p₂(x₂) x... x p_nn

где 1,p_n -

1,x_n -

18 = 3₍₁₎ x 3₍₃₎ x 2₍₉₎

Значения 1, x₂, x_n

для понижающих передач 1 = 6

для понижающих передач 2 = 3

5.

6. дв

7. Определим передаточное отношение в каждой группе передач по формуле:

i
^u

где

i_n1 = 1 / 1460 = 0.69

i₁ = -1 = 1.26^-1 = 0.79

i₂ = -2 = 1.26^-2 = 0.63

i₃ = -3 = 1.26^-3 = 0.5

i₄ = -1 = 1.26^-1 = 0.79

i₅ = -2 = 1.26^-2 = 0.63

i₆ = -5 = 1.26^-5 = 0.32

i₇ = 3 = 1.26³ = 2

i₈ = -6 = 1.26^-6 = 0.25

8. Определяем число зубьев передач и диаметры шкивов клиноременной передачи

zвщ
^u)

zвдвш

Первая группа передач

z₁вщ = 93 / 1+1.26 = 41 1вд = 93 - 41 = 52 1^` = 41 / 52 = 0.788

z₂вщ = 93 / 1+1.26² = 36 2вд = 93 - 36 = 57 2^` = 36 / 57 = 0.63

z₃вщ = 93 / 1+1.26³ = 31 3вд = 93 - 31 = 62 3^` = 31 /62 = 0.5

Вторая группа передач

z₄вщ = 120 / 1+1/1.26 = 67 4вд = 120 - 67 = 53 4^` = 67 / 53 = 1.264

z₅вщ = 120 / 1+1.26² = 46 5вд = 120 - 46 = 74 5^` = 46 / 74 = 0.721

z₆вщ = 120 / 1+1.26⁵ = 29 6вд = 120 - 29 = 91 6^` = 29 / 91 = 0.318

Третья группа передач

z₇вщ = 150 / 1+3 = 100 6вд = 150 - 100 = 50 6^` = 100 / 50 = 2

z₈вщ = 150 / 1+1.26⁶ = 30 6вд = 150 - 30 = 120 6^` = 30 / 120 = 0.25

9. Определяем фактические значения частот вращения шпинделя и относительные погрешности

Dдопшп. факт шп.

где доп

Dдоп

Подставляя значения формулу фактического значения получаем:

П_1фn1` 1` 4` 7`

П_1ф

налогично производим вычисления и с другими значениями, результаты сводим в таблицу.

Такима

Кинематический расчет привода подач со ступенчатым

регулированием.

Расчет привода подач ведем аналогично расчету привода главного движения.

1. Диапазон регулирования частот вращения

R_nmaxmin

2. Знаменатель геометрического ряда частот вращения шпинделя:

tgns

Из приложения 1 выбираем ближайшее стандартное значение для

j

3. Определяем ряд подач (мм

4. Преобразование вращательного движения выходного вала коробки подач в поступательное

5. Для определения частот вращения выходного вала коробки подач n

6. Выбираем оптимальную структурную формулу:

16 = 4₍₁₎ x 2₍₄₎ x 2₍₈₎

7. На основе оптимального варианта строим структурную сетку и график частот вращения

8. Определим количество зубьев и передаточное отношение.

Первая группа передач

z₁вщ = 93 / 1+1.26 = 41 1вд = 93 - 41 = 52 1^` = 41 / 52 = 0.788

z₂вщ = 93 / 1+1.26² = 36 2вд = 93 - 36 = 57 2^` = 36 / 57 = 0.63

z₃вщ = 93 / 1+1.26³ = 31 3вд = 93 - 31 = 62 3^` = 31 /62 = 0.5

Вторая группа передач

z₄вщ = 120 / 1+1/1.26 = 67 4вд = 120 - 67 = 53 4^` = 67 / 53 = 1.264

z₅вщ = 120 / 1+1.26² = 46 5вд = 120 - 46 = 74 5^` = 46 / 74 = 0.721

z₆вщ = 120 / 1+1.26⁵ = 29 6вд = 120 - 29 = 91 6^` = 29 / 91 = 0.318

Третья группа передач

z₇вщ = 150 / 1+3 = 100 6вд = 150 - 100 = 50 6^` = 100 / 50 = 2

z₈вщ = 150 / 1+1.26⁶ = 30 6вд = 150 - 30 = 120 6^` = 30 / 120 = 0.25

9. Определим фактические значения частот вращения выходного вала и относительные

Силовой расчет привода главного движения.

1. Определяема

Nэфz

z

2. Определим скорость резания по формуле:

V = ( C_vqmxy u pv

z

K_vmvnvи

mv

nv

и

K_v

V = ( 700 0.17) / (200^0.33 0.38 0.4 0.08 0.1)

3. Определим частоту вращения шпинделя по формуле:

n = 1V / max

max

n = 1

Ближайшее стандартное значение из ряда чисел оборотов - 250 об

Согласно полученной частоте вращения точняем скорость резания:

V =

4. Определим составляющую силы резания - окружную силу по формуле:

P_zp xz^yu qwmp

p

mp

P_z0.88 0.75 0.87 0)

5. Найдем крутящий момент на шпинделе станка по формуле:

Mкрz

Подставим вычисленные значения в формулу эффективной мощности:

N_e

6. Определим мощность холостого хода.

Nхл-6 cpn1 шпср

шп

n

Nхл-6

7. Определяем расчетный КПД привода главного движения и привода подач.

hp = зуб_{а *вчс}

hp _а

8. Определим мощность электродвигателя.

Nдвэфx

Nдв

По таблице 248

9. Определим коэффициент полезного действия:

Nстp xдв.ср

Nст

10. Определим крутящие моменты на каждом валу коробки скоростей по формуле:

M_k = 9740 двp

p-1

Первый вал:

M_k1 = 9740

Второй вал:

M_k2 = 9740

Третий вал:

M_k3 = 9740

Шпиндель

Mшп

11. Определим тяговое силие по формуле:

Q = M (P_zx

3

x

P_xp / 1) xz^yhp

p

P_x1 0.4 -0.3

Q = 0.16

Прочностной расчет основных элементов привода главного движения.

1. Определим предварительно диаметры всех валов по формуле:

d_i3 kiпр

пр7

d₁ = 10³ 37

d₂ = 10³ 37

d₃ = 10³ 37

Расчетные значения каждого вала округляем до ближайшего стандартного значения и получаем

d₁ = 35 2 = 40 1 = 50

2. Определим модули групп передач из словия прочности на изгиб:

m = ³kgh1e*1n)

k

g

h

1

e

1

n

[n-1 / [n]s ) ph

-1 = 2 - предел выносливости

ph

[n = 1.5 2 2

Первая группа зубчатых колес:

m₁ = ³

Вторая группа зубчатых колес:

m₂ = ³

Третяя

m₃ = ³

3. Определяем межосевое расстояние по формуле:

A = (u+1) 2k])² + M_k / (ваu

k] = 1100

ва

n

u = 1/i_n ;

A₁ = (2.8 +1) ³2 + 923 / 0.16

A₂ = (2.8 +1) ³2 + 1853 / 0.16

A₃ = (2.8 +1) ³2 + 5783 / 0.16

4. точним значения модулей из словия:

m = (0.01

m₁ = 0.02

m₂ = 0.02

m₃ = 0.015

5. Проведем точненный расчет валов

Эпюра моментов.

Rax B Rbx

6 6 13

Rax6 13 Rbx

x

Ray 6 13 Rby

y

M_k = 578 3

P_i = 2M_k / d_ш

T_ii

d₆ = 60

d₁₃ = 120

P₆ = 23 / 60 = 19266.7а

T₆ = tg20

P₁₃ = 23 / 120 = 9634а

T₁₃ = tg20

6. Определим реакции опор:

P₆ 13 bx

R_bx

R_ax6 + P₁₃ - R_bx

T₆ 13 bx

R_by

R_ay = T₆ - T₁₃ + R_by

7. Произведем предварительную оценку вала и уточненный расчет на прочность.

sпрu² + 0.75M_k² / Wа u = 80

пр

u

3

M_ux² + M_y²

xy

M_u2 + 546²а

W = 0.1 3,2

W = 0.1 3 = 12500 3

sпр = 2 + 0.75

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ.

1. Косилова

2. Ицкович Г.М. и др. Курсовое проектирование деталей машин.

3. Детали машин. Примеры и задачи.

4. Дунаев

5. Гузенков