Автоматическая переборня коробка
- Добавлен: 13.06.2017
- Размер: 532 KB
- Закачек: 0
Описание
Автоматическая переборня коробка чертежи
Состав проекта
|
|
Первый лист.cdw
|
|
|
|
|
Эпюры сил.frw
|
|
Компоновка.frw
|
|
График частот.frw
|
|
Свертка.cdw
|
|
Свертка2.frw
|
|
Кинематическая схема.frw
|
Пояснительная записка Глава6.doc
|
|
Пояснительная записка Глава4.doc
|
|
Пояснительная записка Глава5.doc
|
|
Пояснительная записка Глава3.doc
|
|
Список литературы.doc
|
|
Проверка шпоночного соединения.doc
|
|
Пояснительная записка Глава2.doc
|
|
Проверочный расчет зубчатых колес.doc
|
|
Пояснительная записка Глава1.doc
|
|
Содержание2.doc
|
|
Проверочный расчет подшипников.doc
|
|
Уточненный расчет валов.doc
|
|
Титульник.doc
|
|
Содержание.cdw
|
|
АПК.cdw
|
Дополнительная информация
Первый лист.cdw
состав функциональных
Схемы формообразования станка
Состав функциональных подсистем
Функциональные подсистемы
Проектируемый станок
Блок схема модуля главного движения
Структура модуля главного движения
Эпюры сил.frw
Компоновка.frw
График частот.frw
Свертка.cdw
Свертка2.frw
Кинематическая схема.frw
Пояснительная записка Глава6.doc
1 Расчет мощности на валах
Мощность на i-том валу:
где - коэффициент потери мощности для i-того вала.
Коэффициенты принимаю по [8]
где - КПД пары подшипников рекомендуют принимаю ; - КПД ременной передачи рекомендуют принимаю ;
где - КПД зубчатого зацепления рекомендуют принимаю ;
2 Расчет максимальных моментов на валах.
Момент на i-том валу:
где - расчетная частота вращения i-того вала.
3 Выбор электромагнитных муфт.
Выбор муфт произвожу по максимальному моменту на валах и максимальной частоте вращения валов. Номинальный момент муфты на i-том вале необходимый для передачи крутящего момента:
где - коэффициент безопасности принимаю равным 11.
Таблица. Технические характеристики муфт серии ЭТМ2.
Номинальный момент ТН
Остаточный момент вращения ТОВ
Остаточный момент покоя ТОП
Время изменения передаваемого момента до 0.05ТН
Максимально допустимая величина энергии рассеиваемой в муфте за один цикл. А1
Теплорассеивающая способность Р
Мощность потребляемая катушкой РК
Максимально допустимая скорость вращения nmax
Принимаю муфты на первый вал ЭТМ082-1А на второй вал ЭТМ092-1А по ГОСТ 21573-76. Основные технические характеристики выбранных муфт представлены в таблице
4 Предварительный расчет валов
В качестве материала для валов выбираю Сталь 40Х ГОСТ 4543-71.
Предварительный расчет валов веду на кручение по допустимым напряжениям.
41 Диаметр выходного конца i-того вала при допускаемом напряжении кручения :
42 Диаметр выходного конца i-того вала при расчете на жесткость
В соответствии с рядом стандартных значении принимаю диаметры валов следующими:
5 Расчет зубчатых передач.
Расчет ведем по самой нагруженной передаче i3. Как видно из графика (см. рисунок ) максимальный момент на валах возникает при работе двигателя на номинальной частоте следовательно на этой частоте и ведем расчеты.
5.1 Выбор материала и определение допускаемых напряжений:
Из условия дешевизны и возможности передачи расчетной нагрузки выбираем материал для колеса: Сталь 45 с HB = 235 262 (улучшение) назначаем НВ2 = 250.
Для шестерни материал выбираем исходя из условия равнопрочности и приработки ; назначаем материал Сталь 35ХМ с НВ (закалка в масле) = 269 302 назначаем НВ1 = 300.
Допустимые контактные напряжения:
= - предел контактной выносливости по поверхности зуба.
- коэффициент безопасности рекомендуют принимать ; принимаем
Для дальнейших расчетов принимаем ;
Максимальные допустимые напряжения изгиба:
- рекомендуют ; принимаем ;
- коэффициент долговечности принимаем ;
- коэффициент реверсивности нагрузки так как редуктор не реверсивный то принимаем ;
52 Расчет передачи i1
Выбор модуля передачи:
Рекомендуют выбирать модуль для коробки передач привода главного движения токарных станков 2 4 мм. Так как значение передаваемой мощности достаточно велико то во избежание поломки зубьев зубчатых колес принимаем mn=25 мм.
Табличным методом находим количество зубьев шестерни и колеса.
Определение межосевого расстояния:
Уточнение геометрических параметров передачи:
- рекомендуют принимать в промежутке принимаем: ;
Принимаем b3 =34 мм.
Ширину венца колеса при прямозубой передаче принимаем равной ширине венца шестерни.
Делительный диаметр:
Проверка: - расчет верен!
Усилия в зацеплении:
53 Расчет передачи i2
Межосевое расстояние модуль ширина венцов шестерни и колеса и сумма зубьев остаются такими же как в передаче i1.
54 Расчет передачи i3.
55 Расчет передачи ip2
Принимаем b7 =34 мм.
Пояснительная записка Глава4.doc
рис. 2 Компоновка проектируемого станка
Для проектируемого станка выбираем горизонтальную компоновку удобную для обслуживания и наблюдения за зоной обработки.
На рис. 2 показаны важнейшие узлы станка.
– поворотная резцовая головка;
– пульт устройства ЧПУ.
Обрабатываемая заготовка закрепляемая в патроне получает вращение от шпинделя станка. Инструмент устанавливаемый в резцедержателе закрепленном на суппорте получает продольное и поперечное перемещение.
Пояснительная записка Глава5.doc
На основании полученных данных учитывая необходимость небольшого запаса мощности я выбираю двигатель ПГТ-4. Его основные характеристики приведены в таблице.
Таблица. Технические характеристики двигателя ПГТ-4.
2 Определение диапазонов регулирования с постоянной мощностью и постоянным моментом:
Диапазон регулирования с постоянной мощностью:
Диапазон регулирования с постоянным моментом:
3 Определение знаменателя ряда регулирования переборной коробки.
Первоначально знаменатель ряда принимается равным диапазону регулирования двигателя по полю с постоянной мощностью ().
4 Расчет числа ступеней переборной коробки.
Расчетное число ступеней коробки определяется по формуле:
Учитывая что число поддиапазонов регулирования должно быть целым расчетное число ступеней округляется в большую сторону и принимается равным 3.
5 Уточнение знаменателя ряда регулирования коробки и диапазонов регулирования.
При округлении числа ступеней коробки в большую сторону фактический знаменатель ряда уменьшается. Его значение уточняется:
Диапазоны регулирования привода уточняются по принятому окончательно значению знаменателя:
6 Уточнение характеристик электродвигателя.
С уменьшением знаменателя ряда частот коробки диапазон регулирования привода по полю может быть уменьшен до значения поэтому максимальная частота вращения электродвигателя снижается:
Минимальная частота вращения электродвигателя определяется диапазоном регулирования привода с постоянным моментом:
7 Построение структурной сетки.
Для выбранной структуры привода возможен следующий кинематический порядок привода:
Характеристики множительных групп будут иметь значения: .
В соответствии с этим структурная сетка привода будет выглядеть так.
Пользуемся следующими принципами построения:
) симметричность графика;
) избегать предельных частичных передаточных отношений.
При окончательной разработке кинематической схемы привода возникает необходимость введения постоянных передач для уменьшения осевых и радиальных габаритов привода уменьшения числа зубчатых колес на шпинделе и др.
Рис 4 . Кинематическая схема разрабатываемого привода.
Далее строю график частот вращения шпинделя.
Рис 5 . График частот вращения разрабатываемого модуля.
8 Определение передаточных отношений привода.
Используя график определяю значения передаточных отношений всех передач привода:
Пояснительная записка Глава3.doc
1 Определение основных технологических условий применения проектируемого станка
Основные переходы: подрезание торца растачивание цилиндрической поверхности растачивание конической поверхности точение фаски.
Характер обработки: черновая и чистовая.
Обрабатываемые материалы:
-алюминиевые сплавы
-сталь углеродистая
Марка режущей части инструмента: ВК8
2 Расчет максимальной мощности резания
Расчётные силы определяем для наиболее нагруженного режима работы - черновое растачивание.
Определяем силу резания:
По [6] выбираем значения коэффициентов:
3 Определение значений предельных режимов резания
t – глубина резания мм;
где kmv – коэффициент учитывающий влияние материала заготовки;
knv – коэффициент учитывающий состояние поверхности;
kиv – коэффициент учитывающий влияние материала инструмента;
Наибольшей скорости соответствует чистовое растачивание алюминиевого сплава с t =05мм и подачей s=01ммоб.
В соответствии со справочником [6] подбираем коэффициенты в формуле (1) :
Наименьшей скорости соответствует черновое растачивание стали с t =2мм и подачей s=012ммоб.
4 Предельные диаметры обработки
Максимальный диаметр заготовки:
Минимальный диаметр заготовки:
5 Определение предельных частот вращения шпинделя и определение диапазона регулирования частот шпинделя.
Минимальная частота вращения шпинделя:
Максимальная частота вращения шпинделя:
Диапазон регулирования двигателя:
Список литературы.doc
Детали машин. Под редакцией Д.Н. Решетова - М.: Машиностроение 1973 г.
Дунаев П.Ф. Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин – М.: Высш. шк. 1985 – 416с.
Проектирование приводов главного движения и подачи металлорежущих станков. Методические указания Составители: Куликов Кудояров и др. Уфа УАИ 1988 42с.
Проников А.С. Металлорежущие станки и автоматы – М.: Машиностроение. 1981г – 479с.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах. Т. 2. Под редакцией А.Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. 4-е изд. - М.: Машиностроение 1986 год. 496 с.
Станочное оборудование автоматизированного производства. В 2-х томах. Под редакцией В.В. Бушуева. - М.: Станкин 1994г.
Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин М.: Машиностроение. 1988г.
Методические указания к проектированию приводов с ЧПУ Уфа УАИ 1980 с.54
Методические указания по автоматизированному проектированию шпиндельных узлов станков. Уфа. УАИ 1986. 32 с.
Проверка шпоночного соединения.doc
Условие прочности на смятие
где d – диаметр вала под шпонку d=35мм;
К – выступ шпонки из шпоночного паза К = 3мм.
Таким образом шпонка проверку на смятие прошла.
Пояснительная записка Глава2.doc
1 Определение состава модулей для различных вариантов
Типы модулей по конструктивным признакам
Простые-комбинированные
- простой модуль главного вращательного движения;
- простой модуль поступательного движения;
- комбинированный модуль поступательного движения продольной и поперечной подачи;
– комбинированный модуль главного вращательного движения поступательного движения продольной и поперечной подачи.
2 Определение состава функциональных подсистем модулей
См. лист 1 (20282.162020.000 С) «Состав функциональных подсистем».
3 Разработка структуры модуля главного движения
См. лист 1 (20282.162020.000 С) «Структура модуля главного движения».
Учитывая необходимость плавно изменять скорость вращения детали при обработке в качестве двигателя для привода главного движения выбираю двигатель постоянного тока с бесступенчатым регулированием. Для увеличения диапазона частот разрабатываемого привода применяю автоматическую коробку передач (АПК). Для регулирования скорости вращения двигателя перед АПК устанавливаю датчик скорости. Для регулирования режимов резания в соответствии с температурой в зоне обработки устанавливаю датчик температуры.
Проверочный расчет зубчатых колес.doc
Самой нагруженной передачей является передача i1 поэтому расчет будем вести для этой передачи.
Определяем окружную силу:
Определяем окружную скорость:
По таблице ([3] с.14) выбираем восьмую степень точности изготовления зубчатых колес.
Подбор коэффициентов для зубчатой передачи:
Расположение колес несимметричное;
- коэффициент учитывающий концентрацию нагрузки
- коэффициент динамической нагрузки
- коэффициент учитывающий механические свойства материала сопряженных зубчатых колес.
- коэффициент учитывающий форму сопряженных поверхностей зуба.
- коэффициент учитывающий суммарную длину контактных линий где - торцовый коэффициент перекрытия.
Проверка на контактные напряжения:
условие прочности выполняется!
Проверка на выносливость при изгибе:
- коэффициент учитывающий форму зуба;
Так как то проверочный расчет ведем по колесу.
- коэффициент осевого перекрытия:
По рекомендации [1] принимаем: ; ;
Пояснительная записка Глава1.doc
1Описание изготовляемой детали
В качестве основы детали-представителя для курсового проектирования была выбрана деталь «корпус регулятора» РВ-6Б 201И.
Корпус регулятора РВ-6Б 201И является одним из компонентов регулятора воздуха РВ-6Б. В свою очередь регулятор воздуха РВ-6Б входит в состав системы регулирования перепуска и отбора воздуха вспомогательного газотурбинного двигателя ТА-6А.
Способ получения заготовки – литье. Материал – алюминиевый сплав АЛ19Т7 ОСТ 1.90021-21.
Рис. 1 Эскиз детали-представителя
2Сведенья о технологическом процессе изготовления детали
Применяемое оборудование:
-фрезерные станки 6М13П 6М13;
-токарный станок ТВ163;
-сверлильные станки НС12 2Н135;
-координатно-расточной станок 2Д450;
Весь техпроцесс можно разделить на две части:
часть – производится фрезерование литников растачивание отверстий.
По окончанию 1 части проводят следующие операции:
-испытания на герметичность
-аргонодуговой сварки
Во 2 части производят чистовую обработку сверлят и развертывают отверстия.
По окончанию проводят добавочно-притирочные работы промывают деталь производят контроль.
Описание операции выполняемых на станке с ЧПУ.
-растачивание цилиндрической поверхности
-растачивание конической поверхности
2 Анализ схем обработки и методов формообразования
См. лист 1 (20282.162020.000 С) «Схемы формообразования станка».
Состав исполнительных движений:
Торец: Фv(В1) ФS(П3)
Образующая линия - окружность (метод следа)
Направляющая линия - прямая (метод следа);
Цилиндрическая поверхность: Фv(В1) ФS(П2)
Коническая поверхность: Фv(В1) ФS(П2П3)
Направляющая линия - (метод следа);
Фаска: Фv(В1) Вр(П2)
Образующая линия - прямая линия (метод копирования)
Направляющая линия - окружность (метод следа);
Содержание2.doc
1 Расчет мощности на валах
2 Расчет максимальных моментов на валах
3 Выбор электромагнитных муфт
5 Расчет зубчатых передач
6 Проверка самой нагруженной передачи
7 Проверка шпоночного соединения на смятие
8 Уточненный расчет валов
9 Проверочный расчет подшипников на грузоподъемность
В настоящее время существуют следующие основные направления развития станкостроения:
-совершенствование структуры выпускаемых станков;
-повышение технико-экономических показателей станков;
-автоматизация металлообрабатывающего оборудования;
-совершенствование станков с ЧПУ и комплексов на их базе.
Одним из главных направления совершенствования станков с ЧПУ является разработка мехатронного оборудования. Оно отличается тем что должно иметь точные механические устройства и компьютерное управление.
Использование мехатронного оборудования позволяет получить:
а) повышенного качество деталей;
б) повышение экономического эффекта их изготовления.
В настоящем курсовом проекте ведется поэтапное проектирование модуля главного движения мехатронного станка начиная с технического задания до эскизного проекта.
Проверочный расчет подшипников.doc
Определяем эквивалентную динамическую радиальную нагрузку
где по [3] определяем коэффициенты:
X – коэффициент радиальной нагрузки X = 056;
Y – коэффициент осевой нагрузки Y = 0;
V – коэффициент вращения V = 1;
Kт – температурный коэффициент Kт = 1;
Ks – коэффициент безопасности Ks = 14;
Определяем требуемую динамическую грузоподъемность
то данный подшипник по грузоподъемности проходит
Уточненный расчет валов.doc
Пусть Р1 и Р2 – окружные усилия в зацеплении в передачах
А и В – реакции опор вала.
Тогда проекции равнодействующих на оси x и y будут иметь вид:
Q1X = -Р1 = -1933Н; Q1Y = R1 = 703Н;
Определим реакции опор:
Тогда полные реакции в опорах будут иметь вид:
Построим эпюры изгибающих моментов:
Рассечем вал в области I
Рассечем вал в области II
Определим суммарный момент в сечения
Таким образом наибольший изгибающий момент М = 111Нм
Следовательно вал при расчете на выносливость проходит.
Титульник.doc
Уфимский государственный авиационный технический университет
Кафедра автоматизированных технологических систем
Проектирование мехатронных модулей
Содержание.cdw
разработка его структуры.
1Определение состава модулей для различных вариантов
2 Определение состава функциональных подсистем модулей
3 Разработка структуры модуля главного движения
Определение основных характеристик модуля
2 Расчет максимальной мощности резания
3 Определение значений предельных режимов резания
Составление компоновки станка и модуля
АПК.cdw
Материал колес и шестерен-Сталь 45 ГОСТ 1050-74
Биение конусных рабочих поверхностей канавок шкива не более
Неравномерный шум и чрезмерный нагрев при работе
переборной коробки не допускаются.
