Курсовая работа (т): Привод главного движения токарного станка 16К20 для обрабатываемого материала сталь 50
Привод главного движения токарного станка 16К20 для обрабатываемого материала сталь 50
Содержание
Введение
. Расчет режимов резания и подбор электродвигателя
. Кинематический расчет привода
. Силовой расчет коробки скоростей
. Динамический расчет коробки скоростей
. Подбор подшипников
. Расчет шпоночных и шлицевых соединений
. Техника безопасности
Заключение
Список литературы
Нормативные ссылки
привод станок резание шлицевое
Введение
В станочном парке промышленности одно из ведущих мест занимает группа токарных станков. Они делятся на универсальные и специализированные. Из универсальных станков широкое распространение получили токарно-винторезные станки. Они предназначены для выполнения разнообразных работ. На этих станках можно обтачивать наружные цилиндрические, конические и фасонные поверхности, растачивать цилиндрические и конические отверстия, обрабатывать торцовые поверхности, нарезать наружную и внутреннюю резьбы, сверлить, зенкеровать и развертывать отверстия, производить отрезку, подрезку, и др. операции.
Основным параметром токарно-винторезного станка являются: наибольший диаметр обрабатываемой заготовки над станиной и наибольшее расстояние между его центрами, которое определяет наибольшую длину обрабатываемой заготовки. Кроме этих параметров важными размерами регламентируемыми стандартами, являются наибольший диаметр заготовки над суппортом, наибольшая частота вращения шпинделя, наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие шпинделя, размер центра шпинделя.
Токарные станки оснащают копировальными устройствами, что позволяет обрабатывать сложные контуры без специальных фасонных резцов и комбинированного расточного инструмента.
Имеются токарно-копировальные станки с двумя
копировальными суппортами, на которых можно обрабатывать наружные, внутренние и
торцевые поверхности. Применение в токарных станках ЧПУ дает возможность полностью
автоматизировать цикл обработки.
Технические характеристики станка
Высота центров, мм……………………………………………………………165
Максимальное расстояние между центрами, мм…………………………….710
Наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм
над станиной……………………………..…...………………..0,05...2,8
над суппортом…..…………………………………...………….0,025…1,4
Диаметр сквозного отверстия в шпинделе, мм………………..35
Число скоростей вращения шпинделя…………………………21
Пределы чисел оборотов в минуту шпинделя…………...…….12,5 - 1600
Количество величин подач суппорта…………………………..22
Пределы величин продольных и поперечных подач суппорта, мм/об.0,03-1,04
Типы нарезаемых резьб
Метрической, мм……………………………...................................0,5 - 48
Дюймовой (число ниток на единицу) ..…………………...............48 - 2,5
Модульной (в модулях) ………………………...............................0,25 - 12
Питчевой (в питчах) …………………………….............................128 - 4,5
Мощность
главного электродвигателя, кВт…………………… .4,5
1 Расчет режимов резания и подбор
электродвигателя привода
Расчет режимов резания
Выбирается максимальный диаметр обрабатываемой
заготовки из соотношения
, (1.1)
при 
мм;
=250 мм.
Обрабатываемый материал сталь 45.
Выбирается материал режущей части резца сталь Р6М5.
Подача S при:
обработке диаметра 40 мм 
мм/об.
обработке диаметра 250 мм 
мм/об.
Скорость резания 
, м/мин, при
фасонном точении
, (1.2)
где 
- эмпирический коэффициент;
T - период стойкости инструмента, мин;
m, y, х - показатели степени;
- поправочный коэффициент.
Поправочный коэффициент определяется
по формуле
, (1.3)
где
- коэффициент, учитывающий влияние
материала заготовки;
- коэффициент, учитывающий
состояние поверхности заготовки;
- коэффициент, учитывающий влияние
материала инструмента.
По таблицам определяется =1 - для
материала заготовки; 
- для
заготовки; =1 - для
быстрорежущей стали.
Тогда по формуле (1.3)
.
При точении заготовки диаметром 25
мм принимается: 
, 
, 
, 
, 
мин, мм/об.
Подставляя в формулу (1.1) получается
м/мин.
При точении заготовки диаметром 250
мм принимается: , , , , 
мин, мм/об.
Подставляя в формулу (1.1) получается
м/мин.
Частота вращения заготовки n,
об/мин, определяется по формуле
, (1.4)
гдеd - диаметр обрабатываемой поверхности, мм.
мин-1.
мин-1.
Тангенциальная составляющая силы
резания 
, Н, при
точении определяется по формуле
, (1.5)
где
- постоянная силы резания;
- поправочный коэффициент.
Поправочный коэффициент учитывает
фактические условия резания и определяется по формуле
, (1.6)
где
- коэффициент, учитывающий влияние
качества обрабатываемого материала на силовые зависимости;
- коэффициент, учитывающий влияние
главного угла в плане;
- коэффициент, учитывающий влияние
переднего угла;
- коэффициент, учитывающий влияние
угла наклона главной режущей кромки;
- коэффициент, учитывающий влияние
радиуса при вершине резца.
По таблицам принимается: 
, 
- при 
; 
- при 
; 
- при 
; 
- при r=1
мм. Тогда по формуле (1.6) получается
.
При точении стали 
; 
; 
; 
. Тогда по
формуле (1.5) получается
Н.
Н.
Мощность резания N, кВт, определяется
по формуле
. (1.7)
При обработке диаметра 40 мм
кВт.
При обработке диаметра 250 мм
кВт.
Подбор электродвигателя
Мощность электродвигателя
подбирается по 
с учетом
к.п.д. привода, который можно принять равным 
.
кВт.
Выбираем электродвигатель 4А80В8У3 с
синхронной частой вращения 750мин-1, мощностью 0,55 кВт и скольжением 9 %.
. Кинематический расчет привода
Кинематический расчет привода производится графоаналитическим методом. Этот метод является наглядным и позволяет быстро находить возможные варианты решения. Он заключается в последовательном построении структурной сетки и графика чисел оборотов. Перед началом построения определяются недостающие кинематические параметры.
Диапазон регулирования Д
определяется по формуле
, (2.1)
где
и 
- максимальная и минимальная
частоты вращения, мин-1.
Из предыдущих расчетов 
мин-1 и 
мин-1.
Следовательно получается
.
Знаменатель ряда чисел оборотов в
нашем случае определяется по следующей формуле
, (2.2)
где 
- число ступеней регулирования
привода.
По заданию 
. Исходя из
этого 
.
Принимается ближайшее стандартное значение 
.
По таблице нормальных рядов чисел
оборотов в станкостроении записывается стандартный ряд чисел оборотов
мин-1.
мин-1.
мин-1.
мин-1.
мин-1.
мин-1.
мин-1
мин-1.
мин-1.
мин-1.
мин-1.
мин-1.
мин-1.
мин-1.
мин-1.
мин-1.
мин-1.
мин-1.
Строится структурная сетка для при схеме 
.
Рисунок 1 - Первый вариант структурной сетки
Рисунок 2 - Второй вариант
структурной сетки
Из второго варианта структурной
сетки получаются следующие выражения:
(2.3)
Для построения графика чисел
оборотов в каждом из соотношений (2.3) выбирается одно из передаточных
отношений, а остальные определяются решением соответствующих уравнений. При
этом все передаточные отношения должны находиться в допустимых пределах (
).
Принимается 
. Тогда 
.
Принимается 
. Тогда 
.
Принимается 
. Тогда 
.
Принимается 
. Тогда 
, 
.
В соответствии с полученными
передаточными отношениями строится график чисел оборотов.
Рисунок 3 - График чисел оборотов
По рисунку 3 видно, что число
оборотов вала I соответствует мин-1.
Поэтому передаточное отношение
ременной передачи от вала электродвигателя к валу I определяется
.
Диаметр ведущего шкива ременной
передачи определяется по формуле
,(2.4)
где
- мощность электродвигателя, кВт;