Чертежи коробки скоростей горизонтальной правой бабки продольно-фрезерного станка

1. Чертеж правой горизонтальной коробки скоростей продольно-фрезерного станка, А1
2. Сборка однорукояточного механизма переключения частот вращения, А1
3. Правая горизонтальная коробка скоростей продольно-фрезерного станка, А1

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 41 листе.

Продольно-фрезерные станки предназначены для обработки больших деталей с помощью торцовых фрез. У двустоечного станка имеется четыре фрезерные бабки - 2 с вертикальным и 2 с горизонтальным расположением шпинделя. Каждая бабка оборудована собственным приводом: электродвигателем и коробкой передач. В процессе работы правая бабка перемещается вертикально вдоль стойки портала. Основное движение, то есть вращение шпинделя, осуществляется при помощи 24-ступенчатой коробки передач.

Сделано определение режимов резания. На станке выполняется торцовое фрезерование плоских поверхностей с максимальной шириной фрезерования 320 мм. Рассчитаны значения:

Максимальная сила резания равна 22334,5 Н и крутящий момент на шпинделе – 45869 Нм, мощность резания 13,76 кВт.

Число ступеней частот вращения шпинделя равно 24.

Приведен кинематический расчет с вычисление чисел оборотов шпинделя. Составлена структурная сетка и построен график чисел оборотов. Выбран электродвигатель с синхронной частотой вращения 500 об/мин.

Рассчитаны числа зубчатых колес, действительные значения частот вращения шпинделя с учетом конкретных чисел зубьев колес на каждом валу. Разработана кинематическая схема коробки.

В ходе силового расчета конструкции коробки определены значения: КПД привода 0,93, мощность электродвигателя 14,8 кВт. Выбран закрытый обдуваемый асинхронный электродвигатель фланцевого исполнения IM3081 типа 4А160М6. Рассчитана частота вращения каждого вала, мощность и крутящий момент на них.

Вычислены модули зубчатых зацеплений: 4,5 мм, 3,5 мм, 2,5 мм.

Сделан расчет элементов коробки скоростей. Для зубчатых колес определены показатели: диаметры – делительный, вершин и впадин зубьев, межосевое расстояние, ширина венцов.

В ходе предварительного расчета определены диаметры валов: 32 мм, 65 мм, 46,8 мм, 52,45 мм и 71 мм.

На шпинделе принято шлицевое соединение 8х56х65 мм. Определена его длина 130 мм. Длина шлицев на ступице колеса равна 210 мм.

Для передачи крутящего момента от электродвигателя к входному валу коробки скоростей применена упругая втулочно-пальцевая муфта МУВП1-32-48 МН2096- 64.

Сделан выбор конструкции шпинделя с расчетом параметров. Ориентировочные размеры, конструктивное оформление узла шпинделя определено эскизным прочерчиванием с учетом общей компоновки коробки. Рассчитаны действующие на шпиндель силы: резания 22334 Н, составляющие силы резания – осевая 11167 Н, радиальная 7817 Н. Определены реакции в опорах в вертикальной и горизонтальной плоскости.

Выбраны подшипники: для передней опоры - радиальный двухрядный с короткими цилиндрическими роликами легкой серии 3182118, для задней - радиальный однорядный с короткими цилиндрическими роликами легкой серии 2214. Выполнен из проверка с вычислением основных значений.

Произведен расчет шпинделя на жесткость. Фактическая жесткость переднего конца шпинделя равна 636 Н/мкм.

Приведен расчет усилий на органах управления.

Описана конструкция коробки скоростей. Коробка скоростей, изготовленная из прочного серого чугуна, имеет сложный механизм, включающий в себя 4 вала и шпиндель. Передача вращения начинается с первого вала, который связан с колесом на втором валу через втулочно-пальцевую муфту. На первом валу установлена цилиндрическая шестерня, а на остальных валах размещены зубчатые колеса и блоки шестерен для передачи движения от входного вала на шпиндель. Зубчатые колеса шпиндельного вала собраны в единый блок и передают вращение на шпиндель через шлицевое зацепление. Валы I – IV и зубчатые колеса шпиндельного вала установлены на радиальных шарикоподшипниках. Опоры шпинделя устанавливаются в пиноли, которая может осуществлять осевое наладочное перемещение при помощи червячного и реечного зацеплений с использованием маховичка. Инструмент в шпинделе затягивается при помощи специального ключа на шомполе. Электродвигатель установлен на съемной литой крышке. Смазка подшипников шпинделя является консистентной, в то время как для зубчатых зацеплений и подшипников промежуточных валов используется жидкая смазка. Для управления переключением передач используется механизм с предварительной установкой числа оборотов, который позволяет подготовиться к следующему изменению частоты вращения без нарушения текущей, и в нужный момент быстро выполнить переключение с помощью рукоятки. Для осуществления вертикального перемещения коробки передач используется гайка с трапецеидальной резьбой и ходовой винт. Для направления движения применяется конструкция "ласточкин хвост".

Выполнен анализ технико-экономической эффективности разработанной конструкции.

В программе: Компас 3D v