Кинематический расчет коробки

Расчет режимов резания

 

Принимаем подачу  для черновых работ [1, стр. 266].

При определении предельных скоростей резания предпочтительно принимать  для чистовых работ,  для черновых работ, соответственно при минимальной подаче и глубине резания (чистовая обработка) и максимальных подаче и глубине резания (черновая обработка).

Очевидно, что максимальная сила резания возникает при черновой обработке стали. Произведем расчеты режимов резания:

Выбираем инструмент - проходной прямой резец с размерами  с углом в плане  при угле врезки пластины  (пластина из твердого сплава по Т15К6): резец 2100 - 0405 Т15К6 ГОСТ 18878 - 73. [1, стр. 95].

Глубина резания при черновой обработке примем равной .

Подача .

Скорость резания [1, стр. 267].

 

, где

,

 

 - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

 - коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки;

 - коэффициент, учитывающий качество материала инструмента;

 

; , тогда

Стойкость инструмента  [1, стр. 268].

Тогда скорость резания:

Определяем частоту вращения, соответствующую найденной скорости:

 

 

Принимаем ;

Фактическая скорость резания составит:

 

 

 

Определение сил резания

Расчет максимальной силы резания

Максимальная сила резания [1, стр. 271]:

 

 

 - поправочный коэффициент

 

 

Тогда главная составляющая сил резания:

 

Рассчитываем мощность резания:

 

 

 

Расчет осевой силы резания

Осевая сила резания рассчитывается по формуле [1, стр. 271]:

 

 

 - поправочный коэффициент

 

 

Тогда осевая сила резания составит:

 

Радиальная сила резания рассчитывается по формуле [1, стр. 271]:

 

 

 - поправочный коэффициент

 

Тогда радиальная сила резания составит:

 

 

Кинематический расчет коробки

 

Для курсового проектирования при заданной структурной формуле и коэффициенте геометрической прогрессии необходимо выбирать только одно значение параметров n, S - минимальное или максимальное, так как второе определиться через структурную формулу и коэффициент геометрической прогрессии.

При токарной обработке принимается черновая обработка твердосплавным инструментом, что означает выбор n, S минимальными.

Определяем требуемые величины чисел.

; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; .

 

Структурная сетка

 

Структурная формула будет иметь вид:

Z=4₁x2₈x2₄

Строим график структурной сетки (рисунок 1).

 

Рисунок 1 - Структурная сетка

 

Построение графика чисел оборотов

 

Строим график чисел оборотов (рисунок 2.

Рисунок 2 - График чисел оборотов

 

Передаточное отношение ременной передачи 0.9375.

Определение числа зубьев зубчатых колес

 

Таблица - 1 Определение чисел зубьев колес

1 10.64
102100

Силовой расчет коробки скоростей

Определение КПД привода

 

 

, - среднее значение КПД соответственно ременной передачи, зубчатой цилиндрической передачи и пары подшипников;

а, b - число соответственно цилиндрических, и пар подшипников.

 

Выбор электродвигателя

 

Требуемая мощность электродвигателя:

 

 

 

Окончательно, принимаем электродвигатель со следующими основными техническими характеристиками: марка АИР180М8/6/4 с синхронной частотой вращения 975 об/мин, мощность: 11 кВт; асинхронная частота вращения 960 об/мин.

 

Расчет диаметров валов

 

Диаметр вала определяется из условия прочности на кручение при пониженных допускаемых напряжениях:

 

, где

 

T - крутящий момент;

- допускаемое условное напряжение на кручение.

 для промежуточных валов:

 для входного и выходного валов.

Тогда

, принимаем ;

, принимаем ;

, принимаем ;

, принимаем ;

Для 5-го вала - шпинделя ориентировочно минимальный необходимый для передачи мощности диаметр шейки шпинделя под передней опорой для токарных станков составляет:

 

 

Принимаем диаметр вала под передней опорой 62 мм.

Список литературы

 

1. Справочник технолога машиностроителя. Т2, под ред. А.Т. Косиловой, М.: Машиностроение, 1986;

2. Металлорежущие станки, Колев Н.С.: машиностроение, 1980 г.

.   Конструирование и расчет металлорежущих станков и станочных комплексов. Курсовое проектирование: Учеб. Пособие для вузов. - Мн.: Выш. Шк., 1991, - 382 с.: ил. под ред. Кочергин А.И.

.   Справочник технолога машиностроителя. Т1, под ред. А.Т. Косиловой, М.: Машиностроение, 1986;

5. Справочник конструктора-машиностроителя. Анурьев В.И., М.: машиностроение, 2001.

6. Тарзиманов Г.А. Проектирование металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1979, - 312 с.

.   Курсовое проектирование металлорежущих станков. Часть 1. Учебное пособие. Смоликов Н.Я., Подлеснов В.Н., Чурбанов В.Ф. и др. / Волгоград. гос. техн. Ун-т, Волгоград, 1994, 161 с.

.   Детали машин в примерах и задачах. Под общ. ред. Н.С. Ничипорчика. - Мн.: Выш.шк., 1981, 432 с.

.   Курсовое проектирование деталей машин: Справ. пособие. Часть 2/ А.В. Кузьмин, Н.Н. Макейчик и др. - Мн.: Выш. шк., 1982 - 334 с.

.   Атлас конструкций деталей машин/ Под.ред. Решетова Д.Н. - М.: Машиностроение, 1979.

.   Металлорежущие станки, Учебное пособие для ВУЗов.Н.С. Колев, Л.В. Крашиченко и др. - М.: Машиностроение, 1980, 500 с.

Расчет режимов резания

 

Принимаем подачу  для черновых работ [1, стр. 266].

При определении предельных скоростей резания предпочтительно принимать  для чистовых работ,  для черновых работ, соответственно при минимальной подаче и глубине резания (чистовая обработка) и максимальных подаче и глубине резания (черновая обработка).

Очевидно, что максимальная сила резания возникает при черновой обработке стали. Произведем расчеты режимов резания:

Выбираем инструмент - проходной прямой резец с размерами  с углом в плане  при угле врезки пластины  (пластина из твердого сплава по Т15К6): резец 2100 - 0405 Т15К6 ГОСТ 18878 - 73. [1, стр. 95].

Глубина резания при черновой обработке примем равной .

Подача .

Скорость резания [1, стр. 267].

 

, где

,

 

 - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

 - коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки;

 - коэффициент, учитывающий качество материала инструмента;

 

; , тогда

Стойкость инструмента  [1, стр. 268].

Тогда скорость резания:

Определяем частоту вращения, соответствующую найденной скорости:

 

 

Принимаем ;

Фактическая скорость резания составит:

 

 

 

Определение сил резания

Расчет максимальной силы резания

Максимальная сила резания [1, стр. 271]:

 

 

 - поправочный коэффициент

 

 

Тогда главная составляющая сил резания:

 

Рассчитываем мощность резания:

 

 

 

Расчет осевой силы резания

Осевая сила резания рассчитывается по формуле [1, стр. 271]:

 

 

 - поправочный коэффициент

 

 

Тогда осевая сила резания составит:

 

Радиальная сила резания рассчитывается по формуле [1, стр. 271]:

 

 

 - поправочный коэффициент

 

Тогда радиальная сила резания составит:

 

 

Кинематический расчет коробки

 

Для курсового проектирования при заданной структурной формуле и коэффициенте геометрической прогрессии необходимо выбирать только одно значение параметров n, S - минимальное или максимальное, так как второе определиться через структурную формулу и коэффициент геометрической прогрессии.

При токарной обработке принимается черновая обработка твердосплавным инструментом, что означает выбор n, S минимальными.

Определяем требуемые величины чисел.

; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; .

 

Структурная сетка

 

Структурная формула будет иметь вид:

Z=4₁x2₈x2₄

Строим график структурной сетки (рисунок 1).

 

Рисунок 1 - Структурная сетка