Токарно-винторезный станок

развертка моя.cdw

Вал9.cdw

Токарно-винторезный станок
Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Неуказанные предельные отклонения размеров: валов h14
Отверстия. центровые А4 ГОСТ14034-74.

колесо9.cdw

Коэффициент смещения
Нормальный исходный контур
Направление линии зуба
Токарно-винторезный станок
Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Зубчатый венец ТВЧ h0
Радиусы скруглений 1
Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий Н14

развертка моя.cdw

свертка моя9.cdw

развертка моя9.cdw

Вал.cdw

Токарно-винторезный станок
Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Неуказанные предельные отклонения размеров: валов h14
Отверстия. центровые А4 ГОСТ14034-74.

Вал5.cdw

Токарно-винторезный станок
Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Неуказанные предельные отклонения размеров: валов h14
Отверстия. центровые А4 ГОСТ14034-74.

свертка моя5.cdw

развертка моя5.cdw

колесо.cdw

Коэффициент смещения
Нормальный исходный контур
Направление линии зуба
Токарно-винторезный станок
Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Зубчатый венец ТВЧ h0
Радиусы скруглений 1
Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий Н14

колесо5.cdw

Коэффициент смещения
Нормальный исходный контур
Направление линии зуба
Токарно-винторезный станок
Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Зубчатый венец ТВЧ h0
Радиусы скруглений 1
Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий Н14

свертка моя.cdw

Вал.cdw

Токарно-винторезный станок
Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Неуказанные предельные отклонения размеров: валов h14
Отверстия. центровые А4 ГОСТ14034-74.

Пояснительная записка по мси.doc

Пермский государственный технический университет
Кафедра «Металлорежущие станки и инструменты»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Проектирование привода главного движения токарно-винторезного станка
Студентка гр. ТМС-04-2Разумков И.Н.
ПреподавательЗальцберг В.К.
Выбор прототипа станка.4
Кинематический расчет привода.5
Построение структурной сетки и графика частот вращения.6
Расчет чисел зубьев в групповых передачах.7
Кинематическая схема привода главного движения.8
Проверка кинематического расчета9
Уравнения кинематического баланса для всех ступеней скорости:9
Динамический расчет привода.11
Расчет зубчатых колес на прочность.11
Размеры зубчатых колес.14
Определение диаметров валов.15
Определение реакций опор и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов предшпиндельного вала.16
Расчет шпоночных соединений.19
Расчет предшпиндельного вала на прочность.21
Расчет подшипников предшпиндельного вала23
Описание системы смазки.26
Список использованных источников.27
Выбор прототипа станка.
Частота вращения шпинделя
Диапазон регулирования
Рекомендуемое литературой
Существующих моделей станков
Кинематический расчет привода.
Определяем мощность резания
Принимаем двигатель АИР 100 L4
Определение знаменателя ряда.
где Z – число скоростей;
R – диапазон регулирования
Расчетную величину знаменателя округляем до стандартного значения (2 стр. 9). По стандартному знаменателю ряда принимаем частоты вращения (3 стр.1): 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500.
Определяем диапазон регулирования
Определяем диапазон регулирования чисел оборотов шпинделя по формуле.
где nmax nmin - соответственно максимальное и минимальное числа оборотов шпинделя.
Построение структурной сетки и графика частот вращения.
График частот вращения
Наибольшее число клеток которое может пересекать один луч:
-для понижающих передач:
-для повышающих передач:
Расчет чисел зубьев в групповых передачах.
) i0 = d1d2 = 16001410 = 115 = 9078
) c1 = a1 + b1 =1+2=3
c2 = a2 + b2 =7+11=18
НОК для c1 c2 c3 c4: А=18
Sz – сумма чисел зубьев для данной передачи.
А – наименьшее общее кратное для с1 с2 с3 c4.
m – простой множитель.
) c5 = a5 + b5 =2+5=7
) c7 = a7 + b7 =1+4=5
c8 = a8 + b8 =11+7=18
Кинематическая схема привода главного движения.
Проверка кинематического расчета
Уравнения кинематического баланса для всех ступеней скорости:
Определим предельно допустимое отклонение скорости от стандартного значения:
Для удобства сравнения сведем полученные данные в таблицу
Стандартная частота вращения
Действительная частота вращения
Относительное отклонение
Допустимое относительное отклонение
Динамический расчет привода.
Выбор расчетной кинематической цепи.
В качестве расчетной частоты вращения выбираем частоту вращения шпинделя соответствующую верхней ступени нижней трети ряда скоростей шпинделя. Так как количество скоростей равно 16 то расчетной частоте соответствует n5=200 об мин
Расчет зубчатых колес на прочность.
Расчет зубьев на прочность производится по напряжениям изгиба и по контактным напряжениям.
Для изготовления колес и блоков коробки применим материал – Сталь45 с характеристиками: [s]И=26 кгмм2; [s]Н=100 кгмм2;
Для стальных прямозубых цилиндрических колес величина модуля рассчитывается по формулам:
[]и; []к – допускаемые напряжения на изгиб и контактную прочность кгмм2 (3 стр. 3 табл.4);
– КПД передачи от двигателя до рассчитываемой шестерни;
n – расчетная частота вращения шестерни 1мин;
yF – коэффициент прочности зуба по местным напряжениям;
z – число зубьев шестерни (малого колеса);
u – передаточное число (u ≥ 1);
m d – коэффициенты ширины зуба;
К – коэффициент нагрузки учитывающий изменение нагрузки от действия различных факторов по сравнению с номинальной.
Принимаем стандартный модуль m = 25мм.
Принимаем стандартный модуль m = 25 мм.
Принимаем стандартный модуль m = 3 мм.
Размеры зубчатых колес.
Межосевое расстояние А
Определение диаметров валов.
Первоначально диаметры валов рассчитывают без учета изгибающих моментов из условия прочности на кручение:
Определение реакций опор и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов предшпиндельного вала.
Определение реакций опор.
А) Цилиндрическая передача
Б) Цилиндрическая передача
Вертикальная плоскость
Проверка:-RAx + Frц1 + Frц2 - RBx =-9217+1244+7539-10762=0
Горизонтальная плоскость
Проверка:-RAy+Ftц1-RBy +Ftц2 =-25325+3418+20715-2958=0
Построение эпюр моментов
Строим эпюры изгибающих моментов относительно оси Х:
Строим эпюры изгибающих моментов относительно оси Y:
Строим эпюры крутящих моментов
Определяем суммарные радиальные реакции в опорах.
Определяем суммарный изгибающий момент.
Расчет шпоночных соединений.
Призматические шпонки проверяют на смятие.
окружная сила которая действует на шпонку;
Асм – площадь смятия;
[]см – допускаемое напряжение смятия:
Шпонка 10845 (ГОСТ 23360-78)
Условие прочности выполняется
Шпонка 108100 (ГОСТ 23360-78)
Шпонка 14990 (ГОСТ 23360-78)
Расчет предшпиндельного вала на прочность.
Расчет вала на сопротивление усталости.
где [S] – допустимый запас прочности [S] = 12 25
Опасным сечением является сечение В.
Амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла:
Вал выполнен из стали Ст45 твердость вала ≥ 240 НВ
Механические характеристики:
Концентратором напряжения является шпонка.
Коэффициент влияния абсолютных размеров Кd = 081
Эффективный коэффициент концентрации напряжений К = 155
Коэффициенты влияния качества поверхности КF = 0935
Коэффициент влияния поверхностного упрочнения КV = 17
Коэффициенты снижения предела выносливости:
Приделы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения:
Коэффициент чувствительности к асимметрии цикла напряжений:
Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям:
Расчет вала на статическую прочность.
где [S]T - допустимый запас прочности [S]T = 13 15
Расчет подшипников предшпиндельного вала
Проверка подшипников заключается в определении долговечности подшипников Lh при обеспечении требуемой грузоподъемности С и сравнении её с требуемой долговечностью для обеспечения данного типа оборудования Lh треб. То есть работоспособные подшипники должны удовлетворять условию:
Где m – показатель степени - для шариковых радиальных подшипников
- для роликовых подшипников
- коэффициент надежности (4 стр. 83)
- коэффициент учитывающий влияние качества подшипника и качество его эксплуатации
n - частота вращения внутреннего кольца подшипника тихоходного вала
- базовая динамическая грузоподъемность подшипника
- требуемая долговечность
эквивалентная динамическая нагрузка.
Схема установки подшипников:
Подшипник 206 ГОСТ 8338-75
Осевая нагрузка подшипника:
Радиальная нагрузка подшипника:
Статическая грузоподъемность:
Коэффициент безопасности:
Температурный коэффициент:
Коэффициент вращения:
Назначенный подшипник годен.
Описание системы смазки.
Для подшипников в шпиндельном узле используем циркуляционный способ смазки. Смазка подается через специальные каналы в корпусе. На зубчатые колеса смазка так же подается принудительно. Отвод осуществляется через специальные отверстия в корпусе у нижней опоры шпинделя. Подшипники и зубчатые колеса в коробке скоростей смазываются разбрызгиванием и масляным туманом. Вязкость смазки 12-23 сст при 50°С. Данной вязкостью обладает масло И-20А.
Список использованных источников.
Г.А. Тарзиманов. Проектирование металлорежущих станков. -М.:Машиностроение.1972.
А.И. Лурье В.К. Зальцберг. Металлорежущие станки. Учебное пособие. Пермь. :ППИ1977.
А.И. Лурье В.К. Зальцберг. Приложение к учебному пособию “Металлорежущие станки” Пермь. :ППИ1978.
П.Ф. Дунаев О.П. Леликов. Конструирование узлов и деталей машин. – М.: Высшая школа 1998.
В.И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя.Т.1 – М.: Машиностроение 1992.
В.И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя.Т.2 – М.: Машиностроение 1992.
В.И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя.Т.3 – М.: Машиностроение 1992.
А.М. Кучер М.М. Киватицкий АА Покровский. Металлорежущие станки. (Альбом общих видов кинематических схем и узлов) М.: Машиностроение1965.

колесо.cdw

Коэффициент смещения
Нормальный исходный контур
Направление линии зуба
Токарно-винторезный станок
Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Зубчатый венец ТВЧ h0
Радиусы скруглений 1
Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий Н14

Спецификация моя.spw

Токарно-винторезный станок
Пояснительная записка
Механизм переключения
Прокладка уплотнительная
Гайка М56 х 2 ГОСТ 11871-88
Кольцо 45 ГОСТ 13942-86
Кольцо 54 ГОСТ 13943-86
Шайба 8 Н ГОСТ 6402-70
Шайба 10 Н ГОСТ 6402-70
Шпонка 10 х 8 х 45 ГОСТ 23360-78
Шпонка 10 х 8 х 100 ГОСТ 23360-78
Шпонка 14 х 9 х 90 ГОСТ 23360-78
Двигатель ассинхронный АИР 100 L4