Разработать шпиндель станка на гидростатических опорах

Оглавление
Задание. 3
Введение 4
1.1 Определение предельных диаметров сверления и рациональных режимов резания. 5
1.2 Определение силовых параметров процесса резания и эффективной мощности привода. 6
2. Кинематический расчет станка. 8
3. Определение силовых и кинематических параметров привода. 11
4. Определение модуля зубчатых колес и геометрический расчет привода. 12
4.1 Определение модуля зубчатых колес 12
4.2 Расчет геометрических параметров зубчатых колес 12
4.3 Расчет диаметров валов. 13
4.4 Расчет контактных напряжений и напряжений изгиба зубьев зубчатых колес привода 13
4.5 Силовой расчет валов 16
4.6. Проверочный расчет подшипников 20
5. Проектирование шпиндельного узла станка 21
Список использованной литературы: 24

Вал 3. (рис. 6)Рис.6. Эпюры моментов действующие на вал 1Вертикальная плоскость:Определим реакции в опорахСтроим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х:Mx1=0; Mx2290*0,203=58 H; Mx3=0.Горизонтальная плоскость:Определим реакции в опорахСтроим эпюру изгибающих моментов относительно У:My1=0; My2-431*0.203=-87H; My3=-431*0.26-2646*0.057=-262H.Строим эпюру крутящих моментов.Мкр=Mz=172Hм.4.6. Проверочный расчет подшипниковПригодность подшипников определяется сопоставлением расчетной динамической грузоподъемности с базовой.Расчетная базовая грузоподъемность:где m1=3, hl=10000 ч, Вал 1, подшипник 206:Вал 2, подшипник 208:Вал 3. Подшипник 409:5. Проектирование шпиндельного узла станкаШпиндель служит для закрепления и вращения инструмента и обеспечивает заданное положение по отношению к другим узлам станка. Шпиндельный узел состоит из шпинделя, опор, приводного элемента, уплотняющих устройств. Шпиндельный узел является конечным звеном кинематической цепи привода главного движения и в значительной степени определяют точность обработки, жесткость несущей системы надежность работы всего станка.Шпиндель станков нормальной точности изготавливают из конструкционных сталей марок 45, 50 и 40Х с поверхностной закалкой до твердости HRCэ 48-56.Шпиндели сложной формы изготавливают из сталей 50Х, 40ХГР с объемной закалкой до HRCэ 56-60Шпиндели, устанавливаемые в подшипники жидкостного трения, должны иметь высокую твердость и чистоту рабочих поверхностей не ниже Ra=0.02-0.08 мкм, в этом случае применяются стали 20Х, 18ХГТ, 12ХН3А с цементацией или закалкой до твердости HRCэ 50-60.В зависимости от способа крепления инструмента выбирается конфигурация переднего конца шпинделя. Так как крепление осуществляется стандартными приспособлениями, передний конец выполняем по ГОСТ 24644-81.Шпиндельные опоры в значительной степени определяют качество шпиндельного узла по всем основным характеристикам. Выбор типа опоры зависит от назначения станка.Гидростатический подшипник, представляет собой систему, состоящую из подшипника, насоса и дросселирующих устройств. Рис. 7. Схемы гидростатических подшипников: а- с дросселями трения и с истечениями масла в осевом и тангенциальном направлениях; б- с подачей масла в каждый карман от отдельного насоса.Систему подачи масла в гидродинамические опоры отличают надежная и тонкая фильтрация, наличие блокировок, исключающих вращение шпинделя до достижения заданного давления в системе. Типовая схема представлена на рисунке 8.Рис.8. Система питания гидростатических подшипников.Для нашего станка применяется шпиндель с конусом морзе 4, основные размеры конца шпинделя выбираем согласно ГОСТа 24644-81.Список использованной литературы:ГОСТ 24644-81. Концы шпинделей и хвостовики инструментов сверлильных, расточных и фрезерных станков. Размеры. Технические требованияПроников А.С. Проектирование металлорежущих станков и станочных приспособлений: 2-е изд. – М.: Высшая школа, 1995. – 371 с. Кучер И.М. Металлорежущие станки. – М.: Машиностроение, 1969.-720с. Координатно – расточной станок модели 2А440. Руководство к станку. Решетов Д.Н. Детали и механизмы металлорежущих станков. Т2. М.: Машиностроение, 1972.-261с