Чертежи с расчетами вертикально-сверлильного станка 2А50

1. Чертеж кинематики вертикально-сверлильного станка 2А50, А1
2. Узлы коробки подач
3. Коробка подач в сборе, А1
4. Разрез коробки скоростей, А1
5. Сборочный чертеж коробки скоростей, А1

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 28 листах.

Проведен литературный обзор. Универсальный одношпиндельный вертикально-сверлильный станок применяется в производственных, ремонтно-механических и инструментальных цехах в условиях единичного и мелкосерийного производства.

На основании установлена колонна прямоугольной формы, вверху которой расположена головка со шпинделем, содержащая в составе электродвигатель и инструмент. На вертикальных направляющих колонны установлена шпиндельная бабка с механизмом подачи, обеспечивающим вертикальное движение шпинделя. Поднимать и опускать шпиндель можно с помощью ручного вращения штурвала. Для крепления обрабатываемых заготовок предусмотрен стол.

Рассмотрен синтез методов и кинематики формообразования поверхностей резанием.

В качестве станка-прототипа принят вертикально-сверлильный станок. Сделано определение основных технических характеристик станка. В качестве режущего инструмента принято спиральное сверло диаметром 18 мм и 3 мм. Назначены максимальные и минимальные пределы режимов резания: подачи и скорости.

Выполнен синтез и описание кинематической структуры станка. Основными движениями, определяющими форму при сверлильных операциях, являются вращение и подача шпинделя станка. Вращение осуществляется через коробку скоростей от электродвигателя, обеспечивающей 12 частот вращения. Подача осуществляется через коробку скоростей и коробку подач от электродвигателя, обеспечивающая 9 подач, вращение передается реечному колесу, которое затем передает вращение на пиноль шпинделя с рейкой.

Сделан выбор компоновки станка. Рассмотрены три варианта структурной формулы.

Проведено проектирование кинематики привода главного движения с расчетом значений:

Структура - простая. Формула 3(1)×2(3)×2(6). По графику частот вычислены передаточные отношения, по которым подобраны числа зубьев колес.

По аналогии выполнено проектирование кинематики привода подач.

Выполнены динамические, прочностные и прочие расчеты проектируемых узлов. Рассчитаны частоты вращения, угловые скорости, мощности и крутящие моменты на валах.

Сделан расчет зубчатой передачи. Принят материал шестерни сталь 45, колеса сталь 40. Расчетный модуль зацепления равен 2 мм. Вычислены размеры передач и колес: диаметры вершин и впадин, ширина венцов, допускаемое напряжение, межосевое расстояние.

В ходе проверки на выносливость по контактным напряжениям рассчитаны допустимые значения.

Определены диаметры валов: II -25 мм, III – 25 мм, IV – 30 мм, V – 35 мм, выходного конца вала электродвигателя 28 мм.

В ходе основного расчета валов для проверки выбран вал IV. На нем выполнена установка блока из двух колес и двух одиночных колес. Вычислены усилия в зацеплении: окружное и радиальное.

Сделан проектный расчет вала с вычислением реакций в опорах, суммарных изгибающих моментов. Построены эпюры. При проверке на усталостную прочность рассчитаны общий запас сопротивления усталости 11,1.

В качестве подшипников качения приняты роликовые радиально-упорные подшипники 7205А и 7206А.

Описана конструкция спроектированных узлов. Верхняя часть шпинделя имеет нарезанные шлицы, которые позволяют ему входить внутрь втулки и получать вращение от неё. Нижняя часть шпинделя установлена на подшипниках в пиноли. Конструкция узла обеспечивает отсутствие осевого смещения шпинделя относительно пиноли при свободном вращении. Пиноль, получая вертикальную подачу от реечного колеса, перемещает шпиндель. При сверлении движение шпинделя вверх или вниз происходит без нарушения кинематической связи с втулкой благодаря шлицам. Упорный подшипник в нижней части пиноли принимает силу подачи при сверлении, а сама пиноль перемещается по круговым направляющим корпуса шпиндельной бабки. В нижней части шпинделя находится коническое отверстие стандартного размера, куда вставляется хвостовик инструмента и удерживается за счет трения. Также в шпинделе есть специальное отверстие для вставки клина, который используется для выталкивания инструмента. Для закрепления инструментов различных диаметров с хвостовиками меньшего размера в шпинделе используются переходные втулки.

Применена картерная система смазки конструктивных элементов станка.

Сделано описание системы управления станком.

Выполнено проектирование конструкции универсального одношпиндельного вертикально-сверлильного станка 2А50, предназначенного для выполнения операций по сверлению, зенкерованию и развертыванию отверстий, нарезанию внутренней резьбы метчиком.

В программе: Компас 3D v