Разработка технического проекта по замене ступенчатого привода главного движения универсального станка на бесступенчатый, с расширенным диапазоном регулирования частот вращения шпинделя и более скоростной. Расчёт цилиндрических зубчатых колёс (шестерён).
Аннотация к работе
Ответственные поверхности наиболее важных деталей машин и приборов обрабатывают на станках с погрешностью в долях микрометров, а шероховатость поверхности при алмазном точении не превышает сотых долей микрометра. В настоящее время и в обозримом будущем потребуется создание новых моделей станков, станочных модулей, гибких производственных систем, поэтому будущие специалисты-станкостроители должны владеть основами конструирования станков и их важнейших узлов.Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине ОМП. График частот вращения модернизированного привода с бесступенчатым регулированием, представленный на рис.1, заимствованной из курсовой работы по дисциплине оборудование машиностроительных производств (ОМП). График частот вращения шпинделя модернизированного станка модели 6Н82 с бесступенчатым регулированием Кинематическая схема модернизированного привода с бесступенчатым регулированием, представленная на рис. 2 и заимствованная из курсовой работы по дисциплине ОМП.Расчетные частоты вращения валов в бесступенчатых приводах целесообразно определять следующим образом: 1. Определяется опорная частота вращения на последнем валу привода - шпинделе: , где nminи nmax - соответственно минимальная и максимальная частота вращения шпинделя базового станка. nmin = 43,5 об/мин и nmax = 3150об/мин. Предельные значения опорной частоты составляют: = = 181,31 об/мин; Используя ряд находим = 160 об/мин.Мощность на валах привода определяется произведением: Pi = ?i где - КПД участка кинематической цепи до i-вала, подсчитываемый как произведение КПД отдельных элементов, начиная с вала электродвигателя Для определения мощности на валах используется рис. 2 на котором представлены все необходимые кинематические элементы (ремни, подшипники, зубчатые передачи) КПД которых необходимо учитывать при расчете. В численном виде мощность на II валу: Мощность на III валу: , где - КПД зубчатой передачи; Крутящий момент на валах привода определяется по формуле: где и - мощность и расчетная частота вращения на i-ом валу.Для стальных прямозубых колес модуль определяется по следующим двум формулам: 1) из условия изгибной прочности зубьев: 2) из условия контактной прочности (усталости) поверхностных слоев зубьев: Параметры, входящие в формулы подробно расписаны в табл.Выбор величин параметров, необходимых для расчета модулей по вышеприведенным формулам производится с помощью указаний табл.2. В нашем случае (см. рис.1) необходимо выполнить расчет модулей для четырех зубчатых передач: 24:96; 42:78; 24:96; 71:49; При их расчете предусмотрена возможность изготовления зубчатых колес из трех различных марок сталей, существенно отличающихся друг от друга прочностными свойствами. Марка стали и термообработка 1 - 40Х, нормализация 2 - 40ХФА, цементация и закалка 3 - 12ХН3А, цементация и закалка [1], табл.3.2 - Мощность на валу с шестерней (зубчатое колесо с меньшим числом зубьев) Pi, КВТ Табл. Число зубьев шестерни (зубчатое колесо с меньшим числом зубьев) Z - Рис. Передаточное число зубчатой пары; определяется отношением числа зубьев колеса к числу зубьев шестерни (т.еі ? 1) i _ Рис.Расчет модулей зубчатых колес из трех различных марок сталей производится на персональном компьютере по программе «ШЕСТЕРНЯ» в соответствии с данными табл. Программа расчета существует в двух версиях. Версия 1 позволяет после ввода всех исходных данных из табл.2 и расчета, одновременно выводить на печать для конкретной марки стали значения изгибного (ми)и контактного (мк)модулей. Версия 2 используется при наличии 64-bit разрядной ОС. Эта версия позволяет выполнять раздельный расчет ми имк при вводе соответствующих параметров из табл.2.Эскизная компоновка привода или эскизный проект в виде развертки (рис.3) и свертки (рис.5) по валам выполняется в масштабе и при дальнейшей детальной проработке трансформируется в технический проектДля разработки компоновки необходимо иметь следующие исходные материалы и данные: ? сборочные чертежи или технические рисунки базового узла; При разработке компоновочных чертежей исходят из условия, что все элементы проектируемого привода должны разместиться в корпусе базового узла. Должны сохраниться габаритные и присоединительные размеры базового корпуса, расстояния между осями валов и их количество и другие менее значимые элементы. Типы и размеры подшипников заимствуются из паспорта на станок или берутся со сборочного чертежа. Диаметральные размеры валов берутся со сборочного чертежа.Найденные на этапе разработки кинематики (см.рис.1.2) числа зубьев колес привода во многих случаях требуют перерасчета. Для этого колеса как одиночных, так и групповых передач часто нарезаются со смещением инструмента, что позволяет не только сохранить базовое расстояния между валами, но и повысить изгибную и контактную прочность зубьев, повысить их износостойкость и уменьшить склонность к заеданию.
План
Содержание
Введение
1. Исходные данные для разработки привода
1.1 Определение расчетных частот вращения валов привода
1.2 Определение мощности и крутящих моментов на валах привода
2. Расчет модулей зубчатых передач
2.1 Исходные данные для расчета модулей
2.2 Результаты расчета модулей на ЭВМ
3. Разработка эскизной компоновки привода
3.1 Исходные данные для разработки эскизной компоновки
3.2 Перерасчет чисел зубьев колес и определение их начальных диаметров