Проектирование привода главного движения горизонтально - фрезерного станка модели 6Р82

Описание

В курсовой работе по расчету и конструированию станков выполнено проектирование привода главного движения горизонтально-фрезерного станка модели 6Р82.

Этапы проектирования привода главного движения включают кинематический и силовой расчет коробки скоростей, расчет валов коробки скоростей, а также расчет и подбор подшипников. При разработке конструкции шпиндельного узла производится расчет на жесткость и тепловой расчет шпинделя.

При заданной мощности электродвигателя, его выбор осуществляется методом подбора по частоте вращения. При низких частотах вращения шпинделя нецелесообразно применять электродвигатель с пониженной номинальной частотой вращения, так как возрастают масса, размеры и стоимость электродвигателя. В то же время для приводов главного движения не следует применять электродвигатели со скоростью вращения 3000 об/мин, так как при этом возрастает уровень шума станка. В таких случаях целесообразно применять электродвигатель с относительно высокой частотой вращения и механические передачи для последующего ее понижения.

Методика кинематического расчёта:

Для кинематического расчёта коробки скоростей используем компьютерную программу SIRIUS 2, разработанную кафедрой ТММСК (ОГУ) для расчёта приводов главного движения и приводов подач.

Включаем программу, выбираем «кинематический расчёт», вводим исходные данные:

• наибольшая частота вращения выходного вала – 1600 об/мин,
• наименьшая частота вращения выходного вала –31,5 об/мин
• частота вращения вала двигателя привода – 1460 об/мин;
• мощность двигателя привода – 7.5 кВт;
• код типа коробки передач – 4 [коробка скоростей].

После нажатия клавиши «Enter» необходимо выбрать «расчёт кинематики». В окне «существуют конструктивные варианты» выбираем строку «вы-брать оптимальный вариант». Программа рекомендует взять за конструктивный вариант: (3.0000, 2.0000, 2.0000). После нажатия клавиши «ОК» на экране появилась окно «существуют кинематические варианты» - выбираем «выбрать оптимальный вариант», после чего на экране появится окно красного цвета «рекомендуемый кинематический вариант», и значения: (1.0000, 3.0000, 6.0000). Нажимаем «Enter». Появилось окно «результаты распределения характеристики всей цепи по группам передач» со значениями суммарной характеристики всей цепи и характеристиками 0,1,2,3. В этом случае на вопрос программы: «Желаете продолжить свой вариант распределения?» отвечаем «Нет». На экран вывелось сообщение «Расчёт закончен», нажимаем «ОК». Затем посмотрим результаты расчёта в меню «результат расчёта». После выполнения данного расчёта необходимо по его аналогии выполнить расчёт для конструк-ивного варианта: (2.0000, 3.0000, 2.0000). Для этого, при тех же исходных данных, в окне «существуют конструктивные варианты» выберем строку со значением: (2.0000, 3.0000, 2.0000). Все остальные действия, как и в первом варианте расчёта. Третий расчёт необходимо сделать по аналогии с первым, но в окне «существуют кинематические варианты» необходимо выбрать вариант: (2.000, 1.0000, 6.0000). После просмотра расчётов, последний вариант выполняем по аналогии со вторым, только при появлении окна «результаты распре-деления характеристики всей цепи по группам передач», необходимо изменить характеристики 1, 2 и 3, так, чтобы не изменилась значение характеристики всей цепи. Выберем «Да». Зададим значения характеристик: первое: 3, второе: 4 и третье: 6; затем клавиша «Enter». Характеристика всей цепи осталась прежней, значит нажимаем «Нет». В результатах расчёта есть пункт «матрица пере-даточных чисел» со значениями, каждое из которых должно находиться в диапазоне , где i передаточное число (допускаются значения 0,2499).

Результаты кинематического расчета приведены в приложении А.

Расчёт прямозубых эвольвентных передач для каждого из вариантов.

Для расчёта прямозубых эвольвентных передач коробки скоростей используем компьютерную программу SIRIUS2. Данный расчёт выполняется по расчётным цепям кинематических расчётов для каждого из вариантов. Расчётная кинематическая цепь каждого из четырёх вариантов показана утолщённой линией на графике частот вращения. Запускаем программу, выбираем «Расчёт прямозубой эвольвентной передачи». Вводим исходные данные:

• Крутящий момент на шестерне [в программе за шестерней понимают зубчатое колесо с меньшим количеством зубьев в передаче; крутящий момент берут на валу, где располагается шестерня или колесо (перед началом расчёта необходимо определится: по каким зубчатым колёсам будет проводится расчёт. Например, если выбрали расчёт по шестерням, то весь расчёт выполняется по ним, и крутящий момент вместе с частотой вращения принимается в зависимости от того, на каком валу посажено зубчатое колесо.)];
• Частота вращения шестерни [выбирается из результатов кинематического расчёта по расчётной цепи];
• Допускаемое контактное напряжение [выбирается из таблицы 2 в зависимости от материала];
• Допускаемое изгибное напряжение [выбирается по аналогии с допускаемым изгибным напряжением];
• Отношение ширины венца к начальному диаметру шестерни [может быть 0,2; 0,3; 0,4; но изначально выбирается значение 0,3];
• Число зубьев шестерни [выбирается по расчётной цепи для конкретной группы передач; в программе шестерня с меньшим числом зубьев];
• Число зубьев колеса [выбирается по расчётной цепи для конкретной группы передач; в программе колесо с большим числом зубьев];
• Степень точности передачи [6, 7 или 8; выбираем 7];
• Код расположения передачи [1, 2 или 3; выбираем из условия показанного на рисунке 1].