ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ. вариант 9

СОДЕРЖАНИЕ
Введение 4
Исходные данные 5
1 Анализ существующих конструкций станков 6
2 Обоснование технической характеристики станка 10
3 Кинематический расчет 12
4 Расчетные нагрузки и схемы 17
5 Расчет валов 19
6 Расчет зубчатых передач 20
7 Расчет вала 24
8 Проверочный расчет 28
9. Система смазки станка 34
Заключение 36
Список использованных источников 37

ΣМв = 0; -Ав·L + Fr1·(l2+l3) –Fr2·l3 = 0; отсюда находим:Ав = (Fr1·(l2+l3)+Fr2· l3)/L.Проверка: Σу = 0; Ав + Вв –Fr1 –Fr2 = 0 .Горизонтальная плоскость:ΣМа = 0; -Вг· L+Ft1·l1+Ft2·(l1+l2) = 0; отсюда находим:Вг = (Ft1·l1 + Ft2·(l1+l2))/L.ΣМв = 0; -Аг·L + Ft1·(l2+l3)+ Ft2·l3= 0; отсюда находим:Аг = (Ft1·(l2+l3)+ Ft2·l3)/L.Проверка: Σх = 0; Аг + Вг – Ft1 – Ft2 = 01) Вв = (485,2·(20,2+66,4)+ 589,3·20,2)/601,8=89,6 НАв = (589,3·(66,4+515,2)+ 485,2· 515,2)/ 601,8=984,89 НПроверка: 984,89+89,6–589,3–485,2=0. ВерноВг = (1619·20,2 + 1333·(20,2+66,4))/601,8 = 246,16 НАг = (1619·(66,4+515,2)+ 1333·515,2)/ 601,8 = 2705,83 НПроверка: 2705,83+246,16–1619–1333=0. Верно2) Вв = (523,8·(136,4+84,4)+ 785,9·136,4)/601,8=370,3 НАв = (785,9·(84,4+381)+ 523,8· 381)/ 601,8=929,39 НПроверка: 370,3+929,39 –523,8–785,9=0. ВерноВг = (2159·136,4+ 1439·(136,4+84,4))/601,8 = 1017,31 НАг = (2159·(84,4+381)+ 1439·381)/ 601,8 = 2580,69 НПроверка: 1017,31+2580,69 –2159–1439=0. Верно3) Вв = (716,3·(280,15+87,5)+ 1601,6·280,15)/601,8=1183,18 НАв = (1601,6·(87,5+234,15)+ 523,8· 716,3)/ 601,8=1134,73 НПроверка: 1183,18 +1134,73 –1601,6–716,3=0. ВерноВг = (4400·280,15+ 1968·(280,15+87,5))/601,8 = 3250,57 НАг = (4400·(87,5+234,15)+ 1968·234,15)/ 601,8 = 3117,43 НПроверка: 3250,57 +3117,43 –4400–1968=0. Верно.4) Вв = (1631·(432,05+108,3)+ 3364,4·432,05)/601,8=3877,15 НАв = (3364,4·(108,3+61,45)+1631· 61,45)/ 601,8=1115,54 НПроверка: 3877,15 +1115,54 –1631–3364,4=0. ВерноВг = (9243·432,05+ 4481·(432,05+108,3))/601,8 = 10659,27 НАг = (9243·(108,3+61,45)+ 4481·61,45)/ 601,8 = 3064,73 НПроверка: 10659,27 +3064,73 –9243–4481=0. Верно.Подшипники выбираем с учетом наибольшей величины реакции опор.Определяем суммарные радиальные реакции опор:Опора «А» - ;Опора «В» - .Из всех суммарных реакций опор рассматриваемого вала выбираем самую нагруженную.На валу II:На валу III:На валу IV:На валу V:Определяем эквивалентные нагрузки: – коэффициент эквивалентности (Ке = 0,63).На валу II:На валу III:На валу IV:На валу V:Для корректного подбора подшипников необходимо рассчитать основную характеристику – грузоподъемность. Величина грузоподъемности рассчитывается по формуле:а23 = 0,7 (обычные условия применения);К = 3 (для шариковых подшипников).;(3, с. 335)V – коэффициент вращения кольца подшипника (при вращении внутреннего кольца V=1); (3, с. 335);Х – коэффициент радиальной нагрузки;У – коэффициент осевой нагрузки;Кб – коэффициент безопасности (Кб = 1,2) ;Кт – температурный коэффициент (Кт = 1).Для валаII:Для валаIII:Для валаIV:Для валаV:Таким образом, подбираем подшипники по ГОСТ 8338-75:Для валаII: 205 (=14 кН)Для валаIII: 206 (=19,5 кН)Для валаIV: 207 (=25,5 кН)Для валаV: 310 (=61,8 кН)8.ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТПри расчете определяем нормальные σ и касательные τ напряжения в рассматриваемом сечении вала при действии максимальной нагрузки. (3, стр. 274)– суммарный изгибающий момент, Н∙м,– крутящий момент, Н∙м, W и WKр – момент сопротивления сечения вала при расчете его на изгиб и кручение,,Kп– коэффициент перегрузки (Kп = 2,2).Второй вал: опасное сечение будет в месте расположения шлицев.Материал вала 25ХГМ:Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести при совместном действии нормальных и касательных напряжений:Статическая прочность обеспечена, т.к. > , где =1,3 ÷ 2.Третий вал: опасное сечение будет в месте расположения шпоночного паза.Суммарный изгибающий момент в сечении.; – коэффициент перегрузки;;;;Моменты сопротивления сечения вала. (стр. 166, [Дунаев]);;;;;;Нормальные и касательные напряжения в рассматриваемом сечении. ;Частные коэффициенты запаса прочности. Материал вала 25ХГМ:;;Общий коэффициент запаса прочности. ;Так как , то статическая прочность вала обеспечена.Четвертый вал: опасное сечение будет в месте расположения шлицев.Материал вала 25ХГМ:Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести при совместном действии нормальных и касательных напряжений:Статическая прочность обеспечена.Пятый вал: опасное сечение будет в месте расположения шлицев.Материал вала 25ХГМ:Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести при совместном действии нормальных и касательных напряжений:Статическая прочность обеспечена.Вал шпинделя: опасное сечение будет в месте расположения шпоночного паза.Суммарный изгибающий момент в сечении.; – коэффициент перегрузки;;;;Моменты сопротивления сечения вала [3, с. 166];;;;;Нормальные и касательные напряжения в рассматриваемом сечении. ;Частные коэффициенты запаса прочности. Материал вала 25ХГМ:;;Общий коэффициент запаса прочности. ;Так как , то статическая прочность вала обеспечена. 9. 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 данном курсовом проекте модернизирован привод главного движения станка полуавтомата модели 1Н713 для обработки материалов II-й группы.В результате модернизации привод имеет достаточно широкий диапазон регулирования частот вращения 31,5…2000 об/мин (13 скоростей). Структура привода выполнена с применением подвижных блоков, ременной передачи. Переключение скоростей осуществляется с помощью подвижных блоков.Произведён расчёт зубчатых передач. Расчёт подшипников качения показал, что долговечность принятых подшипников превышает заданный ресурс работы 10 тысяч часов. Расчёт валов на прочность показал, что валы имеют большой запас прочности при требуемом коэффициенте запаса прочности [ST] = 2,0. Коэффициент запаса прочности для второго вала 21,8, третьего − 10,2, четвертого − 46,5, пятого – 13,8, вала шпинделя – 21.Расчет шпоночных и шлицевых соединений показал, что выбранные параметры пригодны для работы станка.Выбранная система смазки обеспечивает надёжное смазывание.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. – 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой. – М.: Машиностроение, 2001.2. Барановский Ю.В. Режимы резания металлов. Справочник. Изд. 3-е, переработанное и дополненное. М., «Машиностроение», 1972. – 407 с.3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для машиностроит. Спец. Учреждений среднего профессионального образования. – 4-е издание, исправл. – М.: Машиностроение, 2003. – 536 с.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.6. Тарзиманов Г.А. Проектирование металлорежущих станков. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1980. – 288 с.7. Справочник технолога машиностроителя Т. 2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд, переработ. и доп. М.: Машиностроение, 1986. –  496 с.8. Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие. – М.: ООО ТИД «Альянс». 2005. – 416 с.