Курсовая работа (т): Привод главного движения токарного станка 16К20 для обрабатываемого материала сталь 50

 - частота вращения вала электродвигателя, мин-1.

мм.

Принимаем мм.

Диаметр ведомого шкива определяется с учетом скольжения ремня, по формуле

,(2.5)

где - коэффициент скольжения ремня.

мм.

Определяются числа зубьев колес коробки скоростей. Результаты сводятся в таблицу.

Таблица 2.1 - Числа зубьев колес коробки скоростей

Записываются уравнения кинематической цепи для каждой ступени регулирования.

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.

Погрешность частоты вращения определяется по формуле

,(2.6)

где - стандартное значение j-ой ступени регулирования (скорости);

 - значение j-ой ступени регулирования, определенное по кинематической цепи.

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

На рисунке 4 приведена кинематическая схема коробки скоростей.

Рисунок 4 - Кинематическая схема коробки скоростей

. Силовой расчет коробки скоростей

Принимается материал для шестерни сталь 45 улучшенная до средней твердости HB 208, Н/мм2,  Н/мм2.

Принимается материал для колес сталь 45 улучшенная до средней твердости HB 186, Н/мм2,  Н/мм2.

,(3.1)

гдеk - коэффициент нагрузки, который учитывает изменение нагрузки по сравнению с номинальной от действия различных факторов;- номинальная передаваемая мощность, кВт;- число зубьев наименьшей шестерни;- коэффициент формы зуба;

 - коэффициент вершины венца зуба по модулю;

 - допускаемое напряжение на изгиб, Н/мм2;- минимальное число оборотов шестерни, при котором передается полная мощность, мин-1.

Коэффициент нагрузки k определяется по формуле

,(3.2)

где - коэффициент динамической нагрузки;

 - коэффициент концентрации нагрузки;

 - коэффициент режима.

Коэффициент динамической нагрузки  учитывает дополнительную нагрузку на зубья шестерен, вызываемую ударами при входе зубьев в зацепление. Принимается .

Коэффициент концентрации нагрузки  учитывает неравномерность эпюры давлений по ширине зуба из-за деформации осей. Принимается .

Коэффициент режима  учитывает, что передача работает не только на максимальных нагрузках (соответствующих передачи номинальной мощности на низких числах оборотов n), а определенную долю времени работает и при других режимах. Принимается .

.

Номинальная передаваемая мощность N определяется по формуле

,(3.3)

где - мощность электродвигателя привода, кВт;

 - общий к. п. д. от двигателя до рассчитываемой шестерни.

Коэффициент полезного действия равен произведению частных к. п. д. передач, находящихся между электродвигателем и рассчитываемым валом. Принимается к. п. д. ременной передачи , к. п. д. закрытой зубчатой передачи , потери на трении в опорах вала . Исходя из этого по формуле (3.3) получается

кВт,

кВт,

кВт,

кВт.

Принимается коэффициент формы зуба , а коэффициент ширины венца зуба по модулю .

Допускаемое напряжение на изгиб , Н/мм2 определяется по формуле

,(3.4)

где - предел выносливости при нулевом цикле изгиба, Н/мм2;

 - коэффициент безопасности.

Для выбранного материала шестерни предел выносливости при нулевом цикле изгиба МПа.

Коэффициент безопасности  определяется по формуле

,(3.5)

где - коэффициент, учитывающий нестабильность свойств материала зубчатых колес;

 - коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса.

Для стали 45 =1,75, при использовании в качестве заготовки поковки =1. Тогда по формуле (3.4)

 Н/мм2.

По графику чисел оборотов

мин-1,

мин-1,

мин-1,

мин-1.

Модули зубчатых колес определяются по формуле (3.1)

мм.

мм.

мм.

мм.

Принимаются стандартные значения модулей, округлением полученных значений в большую сторону мм, мм, мм, мм.

Межосевое расстояние между смежными валами определяется по формуле

,(3.6)

где и - числа зубьев колес в зацеплении.

мм,

мм,

мм,

мм,

Делительный диаметр колеса определяется по формуле

.(3.7)

Диаметр окружности вершин зубьев определяется по формуле

.(3.8)

Диаметр окружности впадин зубьев определяется по формуле

.(3.9)

Ширина венца колеса определяется по формуле

, (3.10)

где - коэффициент ширины зубчатого венца.

Для прямозубых колес принимается .

Ширина венца шестерни определяется по формуле

. (3.11)

Результаты вычислений по формулам (3.7) - (3.11) заносятся в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 - Геометрические размеры зубчатых колес