Вариант № 4

Содержание 3
Введение 4
Исходные данные 5
1 Анализ существующих конструкций станков 6
2.Обоснование технической характеристики станка 7
3. Кинематический расчет 10
4. Расчетные нагрузки и схемы 16
5.Расчет валов 18
6.Расчет зубчатых передач 19
7.Проверочный расчет 27
8. Система смазки станка 29
Заключение 31
Список использованных источников 32
Исходные данные
Таблица 1
Исходные данные
4
Тип станка ГФ
Основной параметр
Станка диаметр сверла мм 250
Эффективная мощность на шпинделе, кВт 12
Класс точности станка П
Таблица 2
Исходные данные Варианты
3200
Максимальная частота
вращения, 103 мин –1
Общий диапазон регулирования скорости 100
Диапазон регулирования скорости с N=const 28
Вид электропривода П
Таблица 3
Исходные данные
4
Система управления приводом Г
Технический ресурс привода, 103 ч 10
Режим нагружения привода /Nном
Л

По напряжениям изгиба по формуле, мм2.29 мм. Стандартное значение т=2.5 Выбираем значение параметров:=5.445 кВт;=100 об/мин(мин ) . =215 МПа;=500 об/мин(мин ) . =640 МПа; =72; =1 (при расчете на изгиб);=3.22; =1.2; =10; =1. у=0,145; По контактным напряжениям по формулеммСтандартное значение =2. Принимаем его, .,;; ;.Выберем и проведем расчет ,;; ; .Полученное значение Кдин поставляем в ту из формул по которой при первоначальном вычислении было получено большее значение модуля. Если при этом расчетная величина модуля, определенная с учетом Кдин, будет меньше или равно принятому значению нормализованного модуля, то, значит, принятый размер m достаточен, и расчет можно считать законченным. Если же она получается больше принятой нормализованной величины m, то надо увеличить принятую величину m до ближайшего большего значения по нормали, заново рассчитать величину Кдин и снова повторить расчет m.Подставляем в формулу:2.55 мм2,55 мм меньше стандартного значения мм, значит можно принять значение мм и на этом закончить расчет.7.Проверочный расчет В качестве исходных условий при расчете вала следует принять те условия его работы, при которых силы, действующие на вал, будут иметь максимальные значения. Для валов цепи главного привода это имеет место тогда, когда через вал шпинделю передаются минимальная из частот вращения, при которой на него поступает полная мощность привода двигателя. Для расчета валов составляется расчетная схема. На ней показано, какие шестерни рассчитываемого вала находятся в зацеплении тогда, когда на него действуют наибольшие по величине силы, должны быть показаны все действующие силы и расстояния между опорами и точками приложения действующих на него сил.Расчет выполняется в точном соответствии с методикой, изучаемой в курсе "Сопротивление материалов". На основании схем нагружений строится расчетная схема в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, определяются в каждой из плоскостей реакции опор, строятся эпюры изгибающих и крутящих моментов.Основные нагрузки на валы привода - это кручение и изгиб.Составляем уравнения для Мк, Мх, Qy, для каждого валаГ.У.Мх(0)=0, Мх(0,6)=0, Мк(0)=0, Мк(0,6)=0. H - момент, - угол трения, - угол зацепления=20 градусов.По величинам изгибающих и крутящего моментов находится опасное сечение, для которого расчитывается суммарный изгибающий момент, .затем по нему и величине крутящего момента находится результирующий момент: Необходимый момент сопротивления сечения вала определяется по формуле: После чего определяем требуемый по условиям прочности диаметр вала:Принимаем диаметр вала равный 40мм.8.Проверочный расчетОпасным сечением является место расположения колеса 7Максимальный изгибающий момент М∑=141 x103 НмКрутящий момент Т=81,71 НмW=Wк=W=мм3Wк= мм3Примем, что нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу(σа= σmаx, σм=0),а касательные напряжения- по пульсирующему циклу(а= м =0,5 х ).Материал вала - сталь 45(σт=500 МПа, σв=750 МПа, σ-1=330 МПа,-1=180 МПа).Рассмотрим сечениеа=м=0,5 х =103x Т/(2 xWK)а=м =(81,71 х 103)/(2 х8414)=4,85 МПаσа=103 х М/Wσа =(141 х 103)/4207=35,5 МПаЗапас прочности рассчитывается по формуле:S=S =S =где: σ -1D и -1Dпределы выносливости вала в рассматриваемом сеченииσ -1D = σ -1 /КσD-1D= -1 /КDКσD=КD=где: К и К - эффективные коэффициенты концентрации напряженийКdσ и Кd - коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сеченияКFσ и КF - коэффициенты влияния качества поверхностиКν - коэффициент влияния поверхностного упрочненияК =2,3 К=2,15 [2,таб.10.10]:Кdσ = Кd=0,85[2, таб.10.7]:КFσ =0,85 КF=0,9 [2,таб.10.8]:Кν =2,5[2,таб.10.9]:КσD=КD=σ -1D = 330 /1,15=287 -1D= 180/1,06=170D=/KDгде:D- коэффициент влияния асимметрии цикла для рассматриваемого сечения вала- коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряженийD=0,09/1,06=0,085S =S =S=Так как [S]=1,5÷2,0 то условие прочности выполняется8. Система смазки станкаДля уменьшения потерь мощности на трение, снижения интенсивности изнашивания трущихся поверхностей, их охлаждения и очистки от продуктов износа, а также для предохранения от заедания, задиров, коррозии должно быть обеспечено надежное смазывание трущихся частей.Существует два типа смазывания: смазка жидким материалом и смазка пластичным материалом.Жидкие смазочные масла хорошо отводят теплоту от шпиндельных опор, уносят из подшипников продукты изнашивания, делают ненужным периодический надзор за подшипниками. При выборе системы смазки жидким материалом учитывают: требуемую быстроходность шпинделя, его положение (горизонтальное, вертикальное или наклонное), условия подвода масла, конструкцию уплотнений.Требуемая быстроходность шпинделя определяется по формуле, мм·мин-1:dm∙nmaxdm = 0,5∙(d + D) d– диаметр отверстия подшипника, мм;nmax– наибольшая частота вращения шпинделя, об/мин;D– наружный диаметр подшипника, мм.dm∙nmax = 0,5∙(85+170)∙2000 = 2,55∙10-5мм∙мин-1Выбираем смазывание масляным туманом. Смазывание масляным туманом, образующимся с помощью маслораспылителя, приводит к выделению в опорах минимального количества теплоты. Они хорошо охлаждаются сжатым воздухом и благодаря его избыточному давлению защищены от пыли. Однако система сложна, и проникающие наружу через уплотнения частицы масла ухудшают санитарные условия у станка. Требуемый расход смазочного материала: – минимально допустимый расход масла при благоприятных условиях (); – коэффициент, зависящий от частоты вращения и размера подшипника;; при , – коэффициент запаса смазочного материала в корпусе опоры (); – коэффициент, зависящий от допустимой температуры опоры ()Марка масла для смазывания: ИГП – 18.ЗаключениеВ ходе выполнения курсового проекта были получены знания по расчёту коробки скоростей фрезерного станка, выбору механизма переключения передач.При выполнении курсового проекта были использованы знания по расчёту ремённых и зубчатых передач, валов и подбор подшипников, выбору сорта масла и расчёт системы охлаждения. При выполнении курсового проекта использовались ГОСТы и справочная литература. А также использовался ЭВМ, программы такие, как КОМПАС и Excel.Результатом выполнения курсового проекта является спроектированная коробка скоростей.Список использованных источников1. Проников А.С. Расчет и конструирование металлорежущих станков- Изд. 2-е. -Высшая школа, 1968, стр.1-4312. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. Пособие для машиностроит. спец. Вузов. 4-е изд., перераб. и доп.- М.:Высш. шк., 1985-416с.3. Анурьев В.М. справочник конструктора-машиностроителя.- М.:Машиностроение, 1982. 4. Кочергин А. И. Конструирование и расчет металлорежущих станков и станочных комплексов. Курсовое проектирование: учебное пособие для вузов. - Минск: Высш. шк.,1991. – 382 с.5. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. М.: Машиностроение. 1977. – 285 с.