Разработка гидропривода автоматического устройства для загрузки-выгрузки колец подшипников на кольцераскатный автомат. Проект компоновки расположения основных узлов, входящих в узел раскатки, таких как раскатник, опорный ролик, промежуточная опора.
Аннотация к работе
В связи с созданием и использованием гибких производственных комплексов механической обработки резанием особое значение приобретают станки с числовым программным управлением (ЧПУ), выпуск которых в нашей стране постоянно возрастает. В результате замены универсального неавтоматизированного оборудования станками ЧПУ трудоемкость изготовления деталей оказалось возможным сократить в несколько раз. Обработка резанием является основным технологическим приемом изготовления точных деталей машин и механизмов. Состояние вопроса и задачи проектирования 1.1 Анализ состояния вопроса Современный уровень технологического процесса изготовления колец подшипников требует получения более качественной, точной заготовки при минимальной себестоимости. Наиболее прогрессивным методом получения заготовки является получение заготовки холодной раскаткой. Получение цилиндрической заготовки, так называемого бублика, уже отработано внедрено для практически всех типов подшипников и широко используется на предприятии. Однако при получении бублика припуск на дальнейшую обработку значителен и после получения цилиндрической заготовки необходимо заготовку транспортировать в другое производство - токарное, где производится съем максимального припуска и заготовка принимает форму максимально приближенную к окончательному профилю кольца. Основная проблема возникла в контроле основных параметров заготовки при непосредственном процессе раскатки. 1.2 Цель и задачи разработки Первоочередной задачей конструкторской части является модернизация кольцераскатного автомата. Модернизировать необходимо следующие узы и механизмы: привод главного движения; гидропривода загрузочного устройства; узел раскатки; разработка раскатника; разработку системы активного контроля. Необходимо увеличить мощность привода главного движения, провести расчеты по результатам которых назначить электродвигатель, стандартный редуктор. При создании работы использовались документы из области физики, основ конструирования машин, высшей математики, технического черчения, и математического моделирования. Следующей немаловажной частью проекта является разработка специального режущего инструмента - сверла для обработки отверстия вала. Конструкторская часть 2.1 Модернизация привода вращения бандажа 2.1.1 Исходные данные Исходные данные для расчета - технические характеристики и базовые чертежи исполнительной машины: Частота вращения вала исполнительной машины, мин-1 70; Мощность на шпиндельном валу, кВт 35. 2.1.2 Разработка кинематической схемы Привод автомата состоит из электродвигателя, клиноременной передачи, и муфты соединительной. На ведущий (быстроходный) вал редуктора (I) устанавливается ведомый шкив (Ш2) клиноременной передачи. Крутящий момент от электродвигателя передается на быстроходный вал редуктора посредством клиноременной передачи, с которого передается на тихоходный вал (II). Тихоходный вал редуктора и шпиндельный вал (III) соединяются муфтой (М). Приводной вал (III) вращается на паре конических подшипников. На кинематической схеме рисунок 1, обозначается: Эл - электродвигатель; М - соединительная муфта; Кл - клиноременная передача; Ш1 - ведущий шкив ременной передачи; Ш2 - ведомый шкив ременной передачи; Р - редуктор; I - ведущий (быстроходный) вал редуктора; II - выходной (тихоходный) вал редуктора; III - приводной вал. Рисунок 1 - Кинематическая схема привода 2.1.3 Энерго - кинематический расчет привода Общий к.п.д. привода определяется по формуле: ?о = ?рем ? ?4пк ? ?2цил ? ?м., (1) где ?о - общий к.п.д.; hпк = 0,99 ? 0,995 - к.п.д. пары подшипников качения, (назначаем hпк = 0,995); ?рем = 0,94 ? 0,96 к.п.д. ременной передачи, (назначаем ?рем = 0,96); ?м = 0,98 ? 0,99 - к.п.д. муфты соединительной муфты (назначаем ?м = 0,99); hцил = 0,96 ? 0,98 - к.п.д. зубчатой цилиндрической закрытой передачи, (назначаем hцил = 0,98). Исходя из этого, максимальное значение мощности на каждом валу, определяем по формуле [5]: , кВт, (7) где N1 - мощность на валу, кВт; N(1-1) - мощность на предыдущем валу, кВт; hi - кпд механической пары. По мощности находим максимальные крутящие моменты по формуле: , Нм (8) Находим на валу электродвигателя крутящий момент Н?м. Характеристика клинового ремня сечения Б: bр = 14 мм -ширина ремня; b = 17 мм - ширина большего основания ремня; Q = 0,18 кг/м - масса 1-го погонного метра ремня; h = 10,50 мм - высота ремня; А = 138 мм2 - площадь поперечного сечения ремня; Lр = 800 ? 6300 мм - длина ремня; Dр = 125 мм - минимальный диаметр малого шкива. Рисунок 3 - Габаритные и присоединительные размеры редуктора Исходя из расчета, выбираем диаметр малого шкива: d1 ? (3 ? 4) ? , мм, (9) где Тi - вращающий момент на валу ведущего шкива, Н?м. Выбираем шкив диаметром d1 = 180 мм. Рассчитанное число ремней в передаче по ГОСТ 1284.3-96: Z = , (17) где Р1 - мощность на ведущем валу передачи, кВт; Рр - расчетная мощность, передаваемая одним ремнем; Сz - коэффициент числа ремней при Z = 0,96 (2 - 3 ремня). Силу натяжения одного ремня, находим по формуле: Fo= , Н, (18) гд