Расчёт и конструирование коробки скоростей

Проектирование кинематики привода главного движения

Определение числа ступеней скоростей

Исходные данные для расчета коробки скоростей широкоуниверсального фрезерного с горизонтальным шпинделем станка сведены в таблице 4

Таблица 4 – Исходные данные

Наименование	Размеры
Dmax обрабатываемой поверхности, мм
Vmax вращения шпинделя, об/мин
Vmin вращение шпинделя, об/мин
φ	1,26

Минимальный диаметр , мм рассчитываем по формуле

, (1)

где , мм – максимальный диаметр.

Максимальная глубина резанья , мм рассчитываем по формуле

, (2)

где , мм – максимальный диаметр.

Максимальная подача , мм/об рассчитываем по формуле

), (3)

где , мм – максимальный диаметр;

, мм – максимальная глубина резанья.

.

Максимальная , об/мин и минимальная , об/мин частота вращения рассчитываем по формуле

(4)

где , м/мин – скорость вращения шпинделя;

, мм – диаметр обрабатываемой поверхности.

Диапазон регулирования рассчитываем по формуле:

(5)

где , об/мин – частота вращения.

Геометрический знаменатель ряда рассчитываем по формуле:

, (6)

где - диапазон регулирования;

Z – количество ступеней скоростей.

=1,26.

Принимаем из стандартного ряда 1,26

Производим расчёт частот вращения каждой ступени и корректируем, согласно нормальному ряду частот вращения, используя справочную литературу [Н.Н.Чернов «Металлорежущие станки»]:

корректируем = 25,0 об/мин;

корректируем = 31,5 об/мин;

корректируем = 40,0 об/мин;

корректируем = 50,0 об/мин;

корректируем = 63,0 об/мин;

корректируем = 80,0 об/мин;

корректируем = 100,0 об/мин;

корректируем = 125 об/мин;

корректируем = 160 об/мин;

корректируем = 200 об/мин;

корректируем = 250 об/мин;

корректируем = 315 об/мин;

корректируем = 400 об/мин;

корректируем = 500 об/мин;

корректируем = 630 об/мин;

корректируем = 800 об/мин;

корректируем = 1000 об/мин;

корректируем = 1250 об/мин;

2.1.2 Выбор оптимального варианта структурной сетки

Для построения структурных сеток производим запись структурных формул:

Z=18=

Z=18=

Z=18=

Z=18=

Выбранные структурные сетки представлены на рисунке 5.

Рисунок 5 – Структурные сетки

Построение графика частот вращения

График частот вращения изображён на рисунке 6

Рисунок 6 – График частот вращения шпинделя

Расчёт числа зубьев колес коробки скоростей

Приводим расчёт зубьев зубчатых колёс:

Группа I:

Sz1гр. = Z₁ + Z₂= const;

Sz1гр. = Z₃ + Z₄= const;

i1=1/1,25=(84 – 67)/67=17/67.

i2=1/1,4=(84–56)/56=28/56;

Группа II:

Sz2гр. = Z5 + Z6=const;

Sz2гр. = Z7 + Z8=const;

Sz2гр. = Z9 + Z10=const;

i3=1,12=(93 – 62)/62=31/62;

i4=1/1,12=(93 – 57)/57=36/57;

i5=1/1,4=(93 – 52)/52=41/52.

Группа III:

Sz3гр. = Z₁₁ + Z₁₂=const;

Sz3гр. = Z₁₃ + Z₁₄=const;

Sz3гр. = Z15 + Z16=const

i₆=1,47=(84 – 67)/67=17/67;

i₇=1/1,4=(84 – 56)/56=28/56;

i8=1,97=(84 – 42)/42=42/42;

Кинематика коробки скоростей главного движения представлена на рисунке 7.

Рисунок 7– Кинематика коробки скоростей главного движения

Динамические,прочностные расчёты проектируемого узла