Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 32 листах.
Выполнен кинематический расчет станка. Рассчитаны скорости резания при различных способах обработки стали 45 и серого чугуна, диапазон регулирования и числа ступеней передач. Сделан выбор структурной формулы коробки скоростей. Построена структурная сетка и график частот вращения шпинделя, по которому определены передаточные отношения. Приняты числа зубьев зубчатых колес:
№ |
Валы |
Значение |
1 |
I – II |
60 |
2 |
II – III |
96 |
3 |
II – IV |
90 |
4 |
IV-V |
90 |
5 |
V- III |
96 |
Проведена разработка кинематической схемы коробки скоростей. Принято расстояния между торцами зубчатых колес и стенкой корпуса 10 мм, между торцом колеса и зубчатого блока 8 мм, ширина канавки на зубчатых блоках для выхода долбяка – 7 мм.
Сделан силовой расчет станка. Определены мощности и крутящие моменты на валах. Мощность на валу электродвигателя равна 1,79 кВт. Выбран асинхронный электродвигатель общего применения типа 4А80В2У3 с короткозамкнутым ротором.
Приведен расчет основных параметров зубчатых зацеплений. Для каждой передачи вычислены модули, размеры зубчатых колес – делительный диаметр колеса и шестерни, их ширина, диаметры впадин и вершин, межосевое расстояние.
Выполнено конструирование и проверочный расчет валов. Определены их диаметры: 20 мм, шипа под подшипник 13 мм, 40 мм, 20 мм. Проверочный расчет выполнен для максимального нагруженного вала - шпинделя с крутящим моментом 105,72 Нм. Рассчитаны значения: силы, действующие на шпиндель – тангенциальная 1098,39 Н, радиальная 399,78 Н, резания 5301,24 Н. Межопорная длина шпинделя равна 600 мм, расстояние от левой опоры до точки приложения сил – 550 мм, консольная длина шпинделя – 60 мм. Построены эпюры изгибающих и крутящих моментов. Определены суммарные опорные реакции и изгибающие моменты. Диаметр вала в опасном сечении равен 32 мм. Коэффициент запаса прочности составляет 1,77.
Сделан выбор и расчет подшипников. Для установки шпиндельного узла в коробке скоростей применены радиально-упорные конические однорядные роликоподшипники: на правой опоре – №7309 (45×85×21 мм); на левой опоре - №7207 (35×72×18 мм). Рассчитана их долговечность. Для остальных валов применены радиальные однорядные шарикоподшипники №302 (15х42х13 мм) и №303(17х47х14 мм).
Выполнен выбор и расчет шпоночных и шлицевых соединений. На шпинделе применено шлицевое соединение 8×36×40×7 мм. Сделана проверка шлицев на смятие с определением допускаемого напряжения 28,98 МПа.
Произведен расчет шпиндельного узла на точность обработки. Шпиндель является последним звеном привода основного движения на станке, предназначен для закрепления заготовки и передачи ей крутящего момента. Его функционирование существенно влияет на точность обработки и эффективность работы станка. Рассчитаны прогиб на его переднем конце 0,0557 мм, смещение конца 0,06 мм.
Для смазки подшипниковых узлов применено индустриальное масло ИА-20. Смазывание осуществляется с помощью импульсной системы.
В проекте разработана конструкция коробки скоростей токарно-револьверного станка с его кинематическим и силовым расчетом.
В программе: Компас 3D v