Проект четырехкоординатного прецизионного многоцелевого станка горизонтальной компоновки

Диапазон регулирования частоты вращения шпинделя с постоянной мощностью Rp вычисляется по формуле:

, (2.7)

Число ступеней коробки скоростей zk вычисляется по формуле:

, (2.8)

Округляем в большую сторону, чтобы обеспечить перекрытие, и принимаем .

На рисунке 6 представлен график частот вращения.

Рисунок 6 – График частот вращения

На рисунке 7 представлен график зависимости крутящего момента и мощности от частоты вращения.

Рисунок 7 – График зависимости крутящего момента и мощности от частоты вращения

2.2 Расчет прямозубой эвольвентной передачи

2.2.1 Определение модуля зубчатой передачи расчетом на контактную выносливость зубьев

Для прямозубой цилиндрической передачи модуль mH, мм, вычисляется по формуле:

(2.9)

где Kd – вспомогательный коэффициент; для прямозубых передач Kd = 770;

z1 – число зубьев шестерни;

T1 – вращающий момент на шестерне, Н×м;

u – передаточное отношение передачи;

sНР – допускаемое контактное напряжение, МПа;

KHb – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца;

ψdb– отношение ширины венца к начальному диаметру шестерни, ψdb=0,2.

Отношение ширины венца к начальному диаметру шестерни ψdb вычисляется по формуле:

(2.10)

где b – рабочая ширина венца зубчатой передачи, мм;

d1 – делительный диаметр шестерни, мм.

2.2.2 Определение модуля зубчатой передачи расчетом на выносливость зубьев при изгибе

Для прямозубой цилиндрической передачи модуль mF, мм, определяется по формуле:

(2.11)

где Km – вспомогательный коэффициент; для прямозубых передач Km = 14;

KFb – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца при изгибе;

sFP – допускаемое изгибное напряжение, МПа;

YF1 – коэффициент учитывающий форму зубьев шестерни.

ψdb– отношение ширины венца к начальному диаметру шестерни, ψdb=0,2.

2.2.3 Определение стандартного модуля зубчатой передачи

Из полученных расчетных значений mH и mF выбирается наибольшее значение и округляется в сторону увеличения до стандартного модуля по ГОСТ 9563–60. При этом должно выполняться следующее условие:

m1£m2£ … £mk , (2.12)

где m1 – модуль зубчатых передач группы, расположенной первой от электродвигателя;

mk – модуль зубчатых передач группы, расположенной последней от электродвигателя.

2.2.4 Определение межосевого расстояния зубчатой передачи

Для прямозубой цилиндрической передачи межосевое расстояние Aw, мм, определяется по формуле:

(2.13)

где m – стандартный модуль передачи, мм;

z2 – число зубьев зубчатого колеса, сопряженного с шестерней.

При определении межосевых расстояний по группам передач должно выполняться следующее условие:

Aw1£Aw2£ … £Awk, (2.14)

где Aw1 – межосевое расстояние передач группы, расположенной первой от электродвигателя;

Awk – межосевое расстояние передач группы, расположенной последней от электродвигателя.

Расчет прямозубой эвольвентной передачи выполнен с использованием программы «SIRIUS 2». Результаты расчета находятся в приложении Б.

2.3 Расчет передачи с зубчатыми ремнями

Зубчатые ремни выполняют бесконечными плоскими с выступами на внутренней поверхности, которые входят в зацепление с зубьями на шкивах. Достоинства передач: относительно милые габариты, отсутствие скольжения, возможность больших передаточных чисел, высокий КПД, малая вытяжка, малые силы на валы и опоры. Передаваемые мощности изменяются в широком диапазоне. Так, за рубежом выпускают ремни для передачи мощности до 200 кВт, а уникальные — до 750 кВт. Передаточные числа обычно — до 12 (иногда до 20), КПД 0,92—0,98. Ремни выполняют из резины на основе наирита или при изготовлении ремня литьем — из полиуретанового каучука марки СКУ—7. Несущий слой выполняют из стального троса; в последнее время начинают применять тросы из стекловолокна. Основным параметром передачи: как и зубчатой, является модуль т = t/π; где t — шаг ремня. Рекомендуемые модули зубчатых ремней 3, 4, 5, 7, 10 мм. [3]

Модуль ремня выбирают в зависимости от мощности передачи. Так как мощность электродвигателя N=22 кВт, то принимаем m1,2=7.

Ориентировочно выбираем ширину ремня из стандартного ряда 40-125. Принимаем b1=b2=63 мм.

Числа зубьев ремней для m=7 выбираем из диапазона 56-140.

Принимаем числа зубьев ремней ,.

Диаметр троса для ремней с модулем 7 мм выбирают равным 0,65-0,8 мм. Принимаем диаметр троса мм.

Минимальное число зубьев меньшего шкива при модуле 7 мм . Большие значения принимают при больших скоростях. Принимаем .

Так как передаточное отношение в первой группе равно 1,25, а во второй группе равно 0,4, то соответственно и .

Допускаемое удельное окружное усилие на ремне [p], кгс/см, вычисляется по формуле:

, (2.15)

, (2.16)

где - выбирается в зависимости от модуля, принимаем кгс/см;

-коэффициент режима работы в зависимости от пиковых нагрузок, равный (при пиковой перегрузки в 150% от номинальной при работе в 2 смены);

 Скачать реферат