Расчет и проектирование коробки скоростей к операционному токарному станку (стр. 4 из 4)

Определение запаса прочности по усталости

y_s = y_t = 0

n_min = 1,5…1,8

Расчёт подшипников на долговечность

Расчёт подшипников на валу I

Влевой и правой опорах шариковый радиальный подшипник

Æ вала = 35мм

n = 1000 об/мин

долговечность L_10h = 10×10³часов

Расчёт опоры

1)Шариковый радиальный средней серии 307

d´D´B = 35´80´21

C_r = 26200

2)Находим эквивалентную нагрузку

P_E = (XVF_r + Y_Fa)K_T×K_d

K_d = 1,3

V = 1 (при вращающемся вале)

K_T = 1 (t<100°)

Опора воспринимает только радиальную нагрузку

ÞF_r = R₁ = 1239 H

т.к. F_a = 0 то,

и это < e, где e величина >0

и называется коэффициентом осевого нагружения, товсегда Х=1

P_E = (1×1×1239 +0)×1×1,3=1610,7 Н

3)Определение динамической грузоподъёмности

р = 3 (т.к. подшипник шариковый)

С_треб<C_r

Запас прочности удовлетворительный

Расчёт подшипников на валу II

В левой опоре шариковый радиальный подшипник серии 308

Æ вала=40мм

В правой опоре шариковый радиальный подшипник серии 309 Æ вала=50мм

Расчёт левой опоры

n = 1000 об/мин

долговечность L_10h = 10×10³ часов

1) шариковый радиальный подшипник серии 308

d´D´B = 40´90´23

C_r = 33200

2)Находим эквивалентную нагрузку

P_E = (XVF_r + Y_Fa)K_T×K_d

K_d = 1,3

V = 1 (при вращающемся вале)

K_T = 1 (t<100°)

Опора воспринимает только радиальную нагрузку

ÞF_r = R₃ = 2336 H

т.к. F_a = 0 то,

и это < e, где e величина >0

и называется коэффициентом осевого нагружения, товсегда Х=1

P_E = (1×1×2336 +0)×1×1,3=3036,8 Н

3)Определение динамической грузоподъёмности

р = 3 (т.к. подшипник шариковый)

С_треб<C_r

Запас прочности удовлетворительный

Расчёт правой опоры

n = 1000 об/мин

долговечность L_10h = 10×10³ часов

1) шариковый радиальный подшипник серии 309

d´D´B = 45´100´25

C_r = 41000

2)Находим эквивалентную нагрузку

P_E = (XVF_r + Y_Fa)K_T×K_d

K_d = 1,3

V = 1 (при вращающемся вале)

K_T = 1 (t<100°)

Опора воспринимает только радиальную нагрузку

ÞF_r = R₄ = 2336 H

т.к. F_a = 0 то,

и это < e, где e величина >0

и называется коэффициентом осевого нагружения, товсегда Х=1

P_E = (1×1×2336 +0)×1×1,3=3036,8 Н

3)Определение динамической грузоподъёмности

р = 3 (т.к. подшипник шариковый)

С_треб<C_r

Запас прочности удовлетворительный

Расчёт шлицевых и шпоночных соединений

Для вала I

Расчёт шлицевого соединения

Условие прочности на смятие:

y =0,75 (коэффициент, учитывающий неравномерность распределения усилий на рабочих поверхностях зубьев)

Площадь всех боковых поверхностей зубьев с одной стороны на 1 мм длины:

Рабочая длина зуба l=210мм

Для вала II

Расчёт шпоночного соединения

D = 40мм k = 3,5мм l = 40мм

[M_{кр max}] = 0,5×10^-3×d×k×l[s_см] = 0,5×10^-3×40×3,5×40×84 =235,2Н×м 235,2Н×м >43,7Нм

Расчёт механизма управления

arcsin a/2 = ½ хода/радиуса

2a – перемещение камня в пазе блока зубчатых колёс

R = A₁+a

А1 – расстояние от оси вала зубчатого колеса до оси поворота рычага

а – половина высоты дуги, описываемой осью камня, при перемещении зубчатого колеса из одного крайнего положения в другое.

R = 94 + 2 = 96мм

Введение

Коробка скоростей двухступенчатая с передвижными зубчатыми колёсами.

Данная коробка скоростей рассчитана и спроектирована Тулаевым Петром Алексеевичем.

Она предназначена для ступенчатого изменения частоты вращения выходного вала и передачи вращательного момента электродвигателя на шкив передней бабки высокоточных металлорежущих станков, но может быть использована и в приводах других машин.

Вращательный момент сообщает индивидуальный электродвигатель 4А132S6У3 тип исполнения М300

( Р = 5,5кВт, п = 965 мин^-1 ). Зубчатое колесо 28 (лист 1) вращается электродвигателем и сообщает вращательный момент колесу 21 (лист 1), которое через электромагнитную муфту 45 (лист 1)передаёт его на шлицевой вал 22 (лист 1), далее через коробку передач, шкив 15 (лист 1) и клиновыми ремнями передаётся на шкив передней бабки станка.

В связи с жёсткими требованиями предъявляемыми к высокоточным станкам, коробка скоростей располагается отдельно от станка внутри тумбы на специальной плите рядом с передней бабкой. Так как вибрация от электродвигателя и коробки скоростей неблагоприятно влияет на процесс резания, вращательный момент передаётся на станок при помощи клиновых ремней.

Содержание

1. Введение, описание конструкции

2. Выбор двигателя, кинематический расчёт

3. Итоговая таблица

4. Расчёт прямозубой цилиндрической передачи

5. Расчёт клиноремённой передачи

6. Определение геометрических параметров

7. Определение усилий действующих в зацеплении

8. Выбор и расчёт муфты

9. Схема загрузки валов в аксонометрии

10. Расчёт валов на статическую прочность

11. Расчёт на сопротивление усталости вала II

12. Расчёт подшипников на долговечность

13. Расчёт шлицевых и шпоночных соединений

14. Расчёт механизма управления

15. Список используемой литературы

16. Спецификация

Список используемой литературы

1. «Детали машин» атлас конструкций, Решетов Д.Н. I,II часть 1992г.

2. «Детали машин» курсовое проектирование учебное пособие для техникумов, Дунаев П.Ф., Леликов О.П. 1984г.

3. «Конструирование узлов и деталей машин» учебное пособие для студентов машиностроительных специальных вузов, Дунаев П.Ф. 1978г.

4. «Справочник по муфтам», Поляков В.С., Барбаш И.Д., Ряховский О.А. 1979г.

5. «Справочник по муфтам», Ряховский О.А., Иванов С.С. 1991г.

6. «Технология Машиностроения» (специальная часть) учебник для студентов машиностроительных специальных вузов, Гусев А.А., Ковальчук Е.Р., Колесов И.М., Латышев Н.Г., Тимирязев В.А., Чарнко Д.В. 1986г.

7. «Крышки подшипников, конструкции и размеры» методичка №390, Степанов А.А. 1994г.

8. «Муфты соединительные компенсирующие, конструкции и размеры» методичка №301, Степанов А.А. 1994г.