4.2 Розробка кінематичної схеми приводу

Кінематична схема проектованого приводу наведена на малюнку 4.3.

Малюнок 4.3 Кінематична схема приводу головного руху

5 СИЛОВИЙ РОЗРАХУНОК ПРИВОДУ СТАЖУ

5.1 Розрахунок коефіцієнта корисної дії верстата і потужності головного електродвигуна

= 0.95-ККД пасової передачі.

= 0.98-ККД циліндричної передачі.

= 0.97-ККД конічної передачі.

= 0.99-ККД підшипника гойдання.

= 0.99-ККД ущільнення на валах передачі.

= 0.95 • 0.99 • 0.99 • 0.98 • 0.99 • 0.99 • 0.97 • 0.99 • 0.99 = 0.85

Приймаємо двигун 4ПФ1128

5.2 Розрахунок крутних моментів на валах приводу верстату

Визначаємо крутні моменти на валах:

5.3 Вибір і розрахунки конструктивних елементів коробки швидкостей

5.3.1 Вибір і розрахунки зубчастих передач. Для визначення модуля, необхідно визначити допустимі напруги при розрахунку на вігівна міцність:

- кордон изгибной міцності. Приймаємо 430 (МПа).

- коефіцієнт, який враховує характер зміни напружень вигину. Для реверсивних передач = 0,7.

[S] f- допустимий коефіцієнт запасу міцності по згинальних напружень. Приймаємо [S] f = 1,7.

- коефіцієнт довговічності, який враховує підвищення граничних напружень при кількості циклів навантаження менше базового. Приймаємо =1,0.

У приводних механізмах сучасних верстатів використовують в основному сталеві загартовані зубчасті колеса.

Мінімальне значення модуля зачеплення в мм, при якому забезпечується ізгибна міцність зубів колеса передачі, розраховується за формулою:

Для прямозубих коліс вибирають в залежність від числа зубів, де . -коефіцієнт, який враховує форму зуба і концентрацію напруг.

К-1,5 - коефіцієнт навантаження.

- коефіцієнт ширини зубчастого вінця. Приймаємо з інтервалу:

= 8...12. Приймаємо =10.

Знайшовши всі необхідні величини для розрахунку модуля, обчислюємо його значення.

Так, для передач, які знаходяться на 1-Ом валу:

Обчислені за формулою значення модулів слід узгодити з Дст, прийнявши найближче стандартне значення, але з конструктивних міркувань приймаємо модуль для всіх передач рівний = 2,5 мм,

Після отримання стандартного модуля прямозубих передач визначаємо

міжосьові відстані, за формулою:

Основні розміри коліс передач визначаємо за форхмулам: Діаметр по ділильної окружності: d=z.

Діаметр окружності западин: =d-2.5•m.

Діаметр окружності виступів: = d+ 2 • т_n.

Ширина зубчастого вінця: =• т_п .

Ширина коліс: ==10•2.5=25(мм)

5.3.2 Розрахунок на міцність циліндричних зубчастих передач

Фактичний коефіцієнт запасу міцності по згинав напругою в небезпечному перерізі зубів шестерні і колеса повинен бути не меншим, ніж допустимий:

де - межа згинальної міцності. Для сталі 40Х= 700 МПа;

- коефіцієнт, який враховує характер зміни напружень вигину в нереверсивних передачах. Приймаю для нереверсивних = 1,0;

- коефіцієнт довговічності, яка враховує підвищення граничних напружень при числі циклів навантаження менших базового.

де = 4 • 10⁶ - базове число циклів навантажень;

= 5,2 • 10⁶ - базове число циклів навантаження.

Тоді:

Для циліндричних прямозубих передач фактичні напруги при розрахунках зубів на міцність визначається формулою

где - величина розрахункової кругової сили, знаходиться:

- коефіцієнт, який враховує форму зубів і концентрацію напружень, приймаю = 4,12;

Фактичні напруги будуть рівні:

Коефіцієнт запасу буде дорівнює:

Фактичний коефіцієнт запасу більше дозволеного, тому колеса витримають необхідне навантаження.