Проектирование вертикально фрезерного станка

Модули зацепления прямозубых передач в пределах одной группы чаще всего одинаковы, следовательно, сумма зубьев ∑Z:Исходя из условий компактности передач величину ∑Z и наименьшее число зубьев в приводах главного движения ограничивают в пределах ∑Z.Полученные данные сведем в таблицу:Таблица №2Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9Z10Z112749255029463342183627Z12Z13Z14Z15Z16Z17Z18Z19Z20Z21Z22273618543425632020323211 Кинематическая схема привода главного движенияНа основе составленной структурной сетки, графика чисел оборотов, чисел зубьев зубчатых колёс и структурной формулы, ориентируясь на кинематические схемы станков, выбранных в качестве аналогов, составим кинематическую схему для проектируемого станка. Составим схему на 15 скоростей с передачей вращения от электродвигателя через коробку скоростей сконической передачей. Рис. 9 Кинематическая схема проектируемого станка12 Силовой расчёт привода главного движенияДля проведения дальнейших расчетов необходимо предварительно произвести расчет передаваемой мощности от электродвигателя до каждого из валов коробки скоростей и определить величины крутящих моментов для каждого вала.Ni= Nэ∙ η, кВт, (4)где Ni– мощность электродвигателя, кВт;η – общий КПД передачи, η = ηзп∙ ηпп, (5)ηзп– КПД зубчатой пары колес, равен 0,97;ηпп– КПД одной пары подшипников, равен 0,99.Ti= 973∙104∙,Н∙мм, (6)где Ni– предлагаемая мощность, кВт; –¼ от диапазона частот вращения каждого вала, об/мин.На каждом валу соответственно:N1==11∙0,99 = 10,85 кВтN2==10,5 кВтN3==10 кВтN4==9,6кВтN5==9,3 кВтN6==8,9 кВтN7==8,5 кВтМинимальная частота вращения на каждом валу:n1=1460 об/минn2=804 об/минn3=402 об/минn4=201 об/минn5=80 об/минКрутящий момент на каждом валу:Т1= =72308 НммТ2=127071НммТ3=242040 НммТ4=464716НммТ5=1131113 НммТ6=1082463 НммТ7=1033813 Нмм13 Определение диаметров валов (7)14 Расчёт зубчатой передачиВыбор материала зубчатых колес. Возьмем конструкционные углеродистые легированные стали, т.к. в основном они используются для изготовления зубчатых колес.Таблица №3Вид термообработки и марки сталиТвердость зубьев, HRCНа поверхностиВ сердцевинеЦементация легированных сталей: 20ХН2М, 12ХН2, 12ХН3А57…6332…45950Определение допускаемого напряжения на изгиб для зубьев колеса(8)... – коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки на зубьях при одностороннем действии.15 Определение допускаемого контактного напряженияТаблица №4Термическая обработкаТвердость поверхностей зубьевЦементная (нитроцементация)HHRC = HRC 54…6423HHRC(8) – коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей зубьев; – коэффициент, учитывающий окружную скорость передачи;. 16 Определение модуляМодуль рассчитывается по изгибной и контактной прочности по формулам 8-10.- минимальное число оборотов шестерни, при котором передается полная мощность, об/минZ –число зубьев шестерни K=1,2 – коэффициент, учитывающий дополнительную нагрузку на зубья шестерен, вызываемую ударами при входе зуба в зацепление. Второй вал: Третий вал: Четвертый вал: Пятый вал: Определение модуля по контактной прочности- минимальное число оборотов шестерни, при котором передается полная мощность, об/минZ –число зубьев шестерни k =1,3 – коэффициент нагрузки, учитывающий изменение нагрузки по сравнению с номинальной от действия различных факторов. На втором валу: На третьем валу: На четвертом валу: На пятом валу: Полученные значения для каждого зубчатого колеса сведены в табл. 5.Таблица 5mизгmповmрасч12,40,962,522,40,962,533,12,353,543,12,353,553,12,353,563,12,353,573,12,353,583,12,353,593,92,94,0103,92,94,0113,92,94,0123,92,94,0133,92,94,0143,92,94,0155,33,95,5165,33,95,5175,33,95,5185,33,95,5195,33,95,5205,33,95,5215,33,95,5225,33,95,517 Определение параметров зубчатых колесДиаметры рассчитываются по формулам:(11)(12)(13)Таблица6№ колесаДелительный диаметр dДиаметр выступов dаДиаметр впадин df167,572,561,252122,5127,5116,25387,594,578,754175182166,255101,5108,592,756161168152,257115,5122,5106,758147154138,259819069,7510162171150,7511121,5130,5110,2512121,5130,5110,2513162171150,7514819069,75153243363091620421618917150162135183783903631911012196,252011012196,252111012196,252211012196,25Ширина колёс принимается равной Рис. 9 Кинематическая схема проектируемого станкаЗаключениеВ данном курсовом проекте был спроектирован привод главного движения универсального вертикально-фрезерного станка, имеющий 15 скоростей вращения шпинделя. Был произведён расчёт чисел зубьев и модулей групповых передач, также рассчитаны диаметры валов и зубчатых колес, был определен КПД передачи, рассчитаны крутящие моменты на валах и был выбран электродвигатель. Также был построен график чисел оборотов проектируемого станка и его кинематическая схема. Список используемой литературы1. Васильев Е.В.и др. Расчет и проектирование привода главного движения технологического оборудования: учеб.пособие, Омск, 2014 г. 62 с. 2. Режимы резания металлов: Справочник//Под редакцией Ю.А Барановского. – М: Машиностроение, 1972. – 407 с.3. Справочник технолога-машиностроителя. В 2х т. Т.2/Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мщеерякова. – 4-е изд., перераб и доп. – М.: Машиностроение, 1986, 496 с ил.4. Кучер А.М. и др. Металлорежущие станки: альбом общих видов, кинематических схем и узлов. – М: Машиностроение, 1972. – 306 с.5. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Уч. Пособие для техн. спец. – М: Высш. шк., 2003. – 447 с.6. 1.Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. М.: Машиностроение, 2001 г. Т 2. 901с.