Разработка кинематики бесступенчатого привода

 

Диапазон регулирования электродвигателя (бесступенчатой части привода) будет

 .

А диапазон регулирования привода в целом

Если принять коэффициент запаса а=0,98, то число ступеней ступенчатой части привода (коробки) получится:

 

.

 

Очевидно, следует принять

 и Zк=4.

Если принять структурную формулу привода

,

то во второй групповой передаче диапазон регулирования будет равен

 

,

 

что значительно больше восьми.

Следовательно, приходится принять сложенную структуру привода

.

 

Рисунок 7 - Кинематическая схема коробки скоростей с приводом от регулируемого бесступенчатого двигателя

 

Рисунок 7 - Структурная схема

ПРИВОД ПОДАЧИ

 

Величины максимальной и минимальной подачи: Smax = 1,2 мм/об и Smin.= 0,1 мм/об Выбрав величину знаменателя ступенчатого ряда f=1,58, можно рассчитать требуемое количество ступеней подач:

 

 и  (5)

 

Устанавливаю для коробки подач отбор мощности от шпинделя. Кинематическая схема изображена на рисунке 3.

Определяю среднее давление на рабочей поверхности резьбы:

 

, (6)

 

где Qmax - наибольшее тяговое усилие в передаче, Н;

p - шаг (ход) ходового винта, мм;

l - длина гайки, мм;

d - средний диаметр витка резьбы, мм;

t - рабочая высота профиля резьбы, мм;

z - число заходов.

£[q]=5 МПа - для токарных станков.

В качестве тягового устройства в приводе револьверного суппорта и продольной подачи принята передача зубчатое колесо-рейка.

Проверяю передачу по допускаемым напряжениям изгиба и контактным напряжениям.

напряжения изгиба

 

 , МПа; (7)

 

контактные напряжения

 

, МПа;

 

где b - угол наклона зуба. В передаче колесо-рейка, применяемой в приводе подачи, практически всегда используется прямозубые колесо и рейка;

М - крутящий момент на зубчатом колесе, Нм. Момент определяется с учетом максимального тягового усилия и принятых перед расчетом размеров передачи:

 

 - модуль передачи, мм, принятый по станку-аналогу или из других соображений;

b - ширина венца, мм. Можно принимать b=(8…12)m;

z - число зубьев реечного колеса.

 

Рисунок 5 - Кинематическая схема коробки подач станка

 

y - коэффициент формы зуба. у=0,1;

kv - скоростной коэффициент. kv=1.

 

£380 МПа (для стали 40Х)

£1350 МПа

 

Для привода подачи, который заимствует движение от шпинделя станка и в котором, следовательно, подача имеет размерность мм/об шпинделя уравнение выглядит так:

 

 (8)

 

где - наименьшее передаточное отношение от шпинделя до тягового вала;

Smin - минимальная подача.

Отсюда наименьшее общее передаточное отношение привода продольной подачи

 

.

 

Здесь шаг тягового вала для продольной подачи:

 

.

 

Отсюда наименьшее общее передаточное отношение привода продольной подачи

 

 

Здесь шаг тягового вала для поперечной подачи:

 

.

 

Разница подач продольной и поперечной:

,

То есть величины поперечной и продольной подач одинаковы.

 

Строю структурную сетку подач станка.

 

Рисунок 6 - Структурная сетка подач станка

Анализируя структурную сетку видно, что присутствует перекрытие. Фактически диапазон регулирования состоит из 13 величин подач вместо 18.

Общее уравнение кинематического баланса привода продольной подачи суппорта и револьверной головки:

Общее уравнение кинематического баланса привода поперечной подачи суппорта:

 

Определяю величины всех возможных вариантов подач:

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1.Проектирование металлорежущих станков и станочных систем. Справочник-учебник в 3-х томах, т.1. /Под общей ред. А.С. Проникова - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана; Изд-во МГТУ «СТАНКИН», 2000.

. Кучер И. М. Металлорежущие станки.-Л.: Машиностроение, 1969.

. Металлорежущие станки. /Под ред. Н. С. Ачеркана, в 2-х т. Т.1. -М.: Машиностроение, 1965.

. Металлорежущие станки. /Под ред. Н. С. Ачеркана, в 2-х т. Т.2.-М.: Машиностроение, 1965.

. Пуш В. Э. Конструирование металлорежущих станков. -М.: Машиностроение, 1977.

. Проников А. С. Расчет и конструирование металлорежущих станков. -М.: Высшая школа, 1967.

. Рабинович А. Н. и др. Коробки скоростей металлорежущих станков. -Львов: изд-во Львовского университета, 1968.