Проектирование коробки скоростей фрезерного станка - Курсовая работа

Назначение курсового проекта в том, чтобы научить студентов правильно использовать теоретические знания в практической конструкторской работе. В курсовом проекте студент решает вопросы выбора и оптимизации технических характеристик современного станка, исследует новые технические решения, производит технико-экономическое обоснование выбранных вариантов. Принимаем частоту вращения шпинделя (min/max): 3. Позволяет определить конкретные величины передаточных отношений всех передач привода и частоты вращения всех его валов. При заданном числе ступеней ряда частоты вращения шпинделя число групп передач, число передач в каждой группе и порядок расположения групп можно выбирать различным.Фрезерование производится дисковыми фрезами. Сила Pz (вертикальная составляющая силы резания): , Принимаем: Сталь, НВ=302, t=8 мм, S=0,050 мм Крутящий момент на последнем валу: Эффективная мощность при выбранном режиме: Принимаем Мощность двигателя: В таблице из интернет ресурсов принимаем двигатель АИР180М4, N=30 (КВТ), n=1500 (об/мин). Рассчитаем : Расчет крутящих моментов валов: У любого (іго) вала: Отсюда: Для каждого вала расситаны ni, чтобы получить следует взять nimin.Проводится 2 расчета: - На напряжение изгиба: - Исходные данные для расчетов модуля: - эффективная мощность, передаваемая i-м зацеплением; 4.1.1.) принимаем =8 К0 - коэффициент характера нагрузки: , - - динамический коэффициент, учитывающий дополнительные нагрузки от ошибок в шаге зубьев колес: , принимаем =1,15; -коэффициент неравномерности нагрузки, =1…1,25, принимаем =1,1;Зная модуль и число зубьев Z1 и Z3 находим межосевое расстояние aw: -Если лимитирует напряжение изгиба: - Если лимитирует контактная прочность: Значение округляют до целого числа.Ориентировочно, только из расчета на кручение, т.к. пока еще нет данных о расстояниях между опорами и размещении зубчатых колес, определяем диаметры валов по формуле: (3.2) где .

6.По программе определяется модуль передачи и ширина зубчатого колеса.Программа вычисляет передаточное отношение зубчатого зацепления, как отношение числа зубьев колеса к числу зубьев шестерни. Суммарные реакции в опорах: Второй подшипник нагружен сильнее, дальнейший расчет по второму подшипнику. где V=1 - коэффициент, учитывающий вращение колец Суммарные реакции в опорах: Второй подшипник нагружен сильнее, дальнейший расчет по второму подшипнику. где V=1 - коэффициент, учитывающий вращение колец Суммарные реакции в опорах: Второй подшипник нагружен сильнее, дальнейший расчет по второму подшипнику. где V=1 - коэффициент, учитывающий вращение колец Суммарные реакции в опорах: Второй подшипник нагружен сильнее, дальнейший расчет по второму подшипнику.

Содержание

Введение

Кинематический расчет

Расчет крутящих моментов и мощности

1. Выбор электродвигателя

2. Расчет модулей для прямозубых колес

3. Расчет межосевых расстояний

4. Расчет ширины венцов колес

5. Ориентировочный расчет диаметров валов

6. Определение модуля подгрупп по напряжениям изгиба

7. Расчет диаметров колес

8. Расчет подшипников для 2-х опорных валов

9. Подбор подшипников

Система смазки

Переключение скоростей

Библиографический список

Проект по курсу "Металлорежущие станки" является важнейшим этапом проектно-конструкторской подготовки.

Назначение курсового проекта в том, чтобы научить студентов правильно использовать теоретические знания в практической конструкторской работе. В курсовом проекте студент решает вопросы выбора и оптимизации технических характеристик современного станка, исследует новые технические решения, производит технико-экономическое обоснование выбранных вариантов. Требования при проектировании: 1) обеспечение технологических характеристик станка;

2) разработка рациональной схемы механизма привода главного движения;

3) разработка компактной и надежной конструкции узлов привода главного движения;

4) обеспечение технологичности изготовления деталей и сборки проектируемых узлов.

Дано: Максимальная скорость: Vmax=1000 об/мин

Минимальная скорость: Vmin=50 об/мин

Количество ступеней: Z=16

Максимальная подача: Sz max=0,050 мм

Глубина резания: tmax=8 мм

Максимальный диаметр фрезы: d фр. max= 180 мм

Максимальная ширина фрезы: b фр. max= 20 мм

Механические свойства обрабатываемой стали: HB=302, CPZ=54

Задание: Спроектировать коробку скоростей

Кинематический расчет

1. Станок должен обеспечивать скорости резания от до

Исходя из V, найдем n.

Рассчитаем максимальную и минимальную частоты вращения:

2. Принимаем частоту вращения шпинделя (min/max):

3. Зная nmax и выбрав ?, находим ступени ni вплоть до nmin, используя формулу: , задано число ступеней Z=16.

4. Диапазон регулирования:

График чисел оборотов

Позволяет определить конкретные величины передаточных отношений всех передач привода и частоты вращения всех его валов. Число ступеней частоты вращения шпинделя при наладке последовательно включенными групповыми передачами равно произведению числа передач в каждой группе. При заданном числе ступеней ряда частоты вращения шпинделя число групп передач, число передач в каждой группе и порядок расположения групп можно выбирать различным. Этот выбор определяет конструкцию коробки скоростей.

Следует подумать, какую структурную сетку выбрать: - Если на валу много ступеней (6 или более) то одно или некоторые зубчатые колеса будут очень большими по диаметру, а другие - малыми.

- Следует принимать такую структурную сетку, в которой передаточные отношения i приблизительно одинакова в разных группах (на разных валах)

- Для последнего вала - шпинделя следует принимать небольшие передаточные отношения.

Примем для Z=16 наиболее благоприятныq расклад структурной сетки:

Z=16=1(0)х4(1)х2(4)х2(8)

Основная группа (с нее начинается построение структурной сетки) - она же первая - в ней частота вращения отличается от n в ? раз.

Остальные группы называются переборными (или просто переборами).

5. Построение структурной сетки:

Принимаем типичный асинхронный двигатель. Между валом двигателя и коробкой скоростей зубчатая передача.

Определим n0 - частоту вращения вала с зубчатым колесом на входе в коробку скоростей.

Рассчитываем частоты вращения валов с зубчатыми колесами при различных вариантах зацепления колес:

Так как полученные результаты не удовлетворяют требованиям, построим другую структурную сетку:

Посчитаем числа оборотов:

Примем двигатель с n=1500 (об/мин).

6. Подбор чисел зубьев (?=90): Валы Передаточные отношения Числа зубьев

0-I i1=1,262=1,59 i1=55/35 i2=1,26=1,26 i2=50/40

I3=1,26-1=0,79 i3=40/50

I4=1,26-2=0,63 i4=35/55

I-II i5=1 i5=45/45 i6=1,26-4=0.4 i6=26/64 i7=1 i7=45/45 i8=1,26-4=0,4 i8=26/64 i9=1,26-4=0,4 i9=26/64 i10=1,26-6=0,25 i10=18/72 i11=1,26-4=0,4 i11=26/64 i12=1,26-6=0,25 i12=18/72

II-III i13=1 i13=45/45 i14=1,26-2=0,63 i14=35/55 i15=1 i15=45/45

II-III i16=1,26-2=0,63 i16=35/55 i17=1 i17=45/45 i18=1,26-2=0,63 i18=35/55 i19=1 i19=45/45 i20=1,26-2=0,63 i20=35/55 i21=1,26-1=0,79 i21=40/50 i22=1,26-3=0,5 i22=30/60 i23=1,26-1=0,79 i23=40/50 i24= 1,26-3=0,5 i24=30/60 i25= 1,26-3=0,5 i25=30/60 i26=1,26-5=0,31 i26=21/69 i27=1,26-3=0,5 i27=30/60 i28=1,26-5=0,31 i28=21/69

7. Уравнение кинематического баланса: Ошибка должна быть 2,6%

Вывод: так как ошибка во всех случаях получилась меньше 2,6%, то число зубьев у всех колес подобранно верно.

Расчет крутящих моментов и мощности

1.Дунаев П.Ф. Леликов О.П. // Констуирование улов и деталей машин. Изд. 9-е, 2006 год.

2. Леликов О.П. // Основы расчета и проектирования деталей и узлов. "Высшая школа", 1968, стр. 431.

3. Методическое руководство к выполнению курсового проекта по металлорежущим станкам для студентов всех видов обучения специальности 0501 - Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструмент. Ч. 1 и Ч. 2. Изд. УПИ, Свердловск, 1978.

4. Программа для расчетов mclspro.

Размещено на