Курсовая с практикой на тему Коробка скоростей токарно фрезерного станка.

Содержание:

Оглавление

Введение 7

1. Кинематический расчёт привода 8

1.1. Определение диапазона регулирования, знаменателя геометрического ряда и нормализованных частот вращения шпинделя 8

1.2. Выбор структурной формулы и построение структурной сетки 9

1.3. Разработка графика частот вращения 10

1.4. Расчёт чисел зубьев в передачах 11

1.5. Составление уравнений кинематического баланса 12

1.6. Разработка кинематической схемы привода 14

2. Энергетический расчёт привода 15

2.1. Определение коэффициента полезного действия передач привода 15

2.2. Расчёт моментов сил, мощностей на валах и частот вращения валов 15

2.3. Определение расчётной ступени привода 17

3. Расчёт ремённой передачи 18

3.1. Подбор и расчёт длин ремней передачи 18

3.2. Расчёт сил и напряжений в передаче 20

3.3. Расчёт основных размеров шкивов 22

4. Расчёт зубчатых передач 25

4.1. Выбор материалов колёс 25

4.2. Расчёт цилиндрических передач 25

4.2.1. Расчёт передач по контактным напряжениям 25

4.2.2. Проверка зубьев по контактным напряжениям 32

4.2.3. Проверка зубьев по напряжениям изгиба 32

4.2.4. Проверка зубьев под действием пиковой нагрузки 33

4.2.5. Расчёт геометрии передач 34

4.2.6. Расчёт основных размеров зубчатых колёс 35

4.2.7. Расчёт сил в зацеплении 37

4.3. Расчёт конической передачи 38

4.3.1. Расчёт передачи по контактным напряжениям 38

4.3.2. Проверка зубьев по контактным напряжениям 39

4.3.3. Проверка зубьев по напряжениям изгиба 40

4.3.4. Проверка зубьев под действием пиковой нагрузки 40

4.3.5. Расчёт геометрии передачи 40

4.3.6. Расчёт основных размеров колёс 43

4.3.7. Расчёт сил в зацеплении 44

5. Расчёт валов 45

5.1. Ориентировочный расчёт валов 45

5.2. Компоновка и уточнённый расчёт валов 45

5.3. Расчёт шпоночных соединений 48

5.3.1. Выбор шпонок для соединений 48

5.3.2. Проверка шпонок на смятие 48

5.3.3. Расчёт шпонок на срез 49

5.4. Определение запаса прочности валов 49

5.4.1. Расчёт напряжений в опасных сечениях валов 50

5.4.2. Определение коэффициентов запаса прочности по пределу текучести 50

5.4.3. Определение коэффициентов запаса усталостной прочности 51

6. Расчёт подшипников 53

6.1. Расчёт статических нагрузок на подшипники 53

6.1.1. Первый вал 53

6.1.2. Второй вал 54

6.1.3. Третий вал 56

6.1.4. Четвёртый вал 59

6.1.5. Пятый вал 59

6.2. Расчёт номинального ресурса подшипников 60

6.3. Расчёт эквивалентных динамических нагрузок 61

6.4. Расчёт динамической грузоподъёмности подшипников 61

6.5. Подбор подшипников 62

6.6. Расчёт посадок подшипников 63

7. Проектирование шпиндельного узла 64

7.1. Расчёт минимального диаметра и подбор конца шпинделя 64

7.2. Расчёт и выбор подшипников 64

Заключение 67

Список использованных источников 68

Введение:

Введение

Металлорежущие станки в силу их высокой производительности, универсальности, точности являются основным видом технологического оборудования в машиностроении и других отраслях промышленности. Станкостроение является одной из наиболее наукоёмких и значимых отраслей машиностроения.

В настоящее время, как и долгие годы ранее, работа конструкторов имеет решающую роль в проектировании и производстве новых машин, агрегатов, аппаратов и многих других изделий современной промышленности. Несмотря на всё большее применение точных электрических приводов, механические приводы движения всё ещё широко применяются. Качественные точностной, прочностной, энергетический расчёты позволяют сделать производство и применение изделий наиболее эффективными.

В данном курсовом проекте необходимо произвести расчёт привода главного движения вертикально-фрезерного станка по заданным условиям: n_min=45 [об/мин], n_max=2000 [об/мин], D_max=200 [мм], N=3 [кВт].

Фрезерные станки занимают второе место по распространённости среди универсальных станков после токарных. Станки как правило применяют для обработки корпусных деталей, либо деталей, имеющих плоские поверхности, отверстия, пазы и другие конструктивные элементы. Помимо фрезерования на них возможно производить операции сверления, зенкерования, развёртывания, растачивания, шлифования, нарезания резьб.

Заключение:

В ходе выполнения курсовой работы были закреплены имеющиеся и получены новые знания в области конструирования машин. Изучены виды соединений деталей и передачи, применяемых в станкостроении. Была проделана работа по прочностному, энергетическому анализу механизмов.

Были получены и закреплены навыки работы в системах автоматизированного проектирования, графических и текстовых редакторах.

Также была выявлена потребность в улучшении навыков работы с технической и справочной литературой.

Фрагмент текста работы:

Кинематический расчёт привода

Кинематический расчёт привода заключается в определении его кинематических характеристик, удовлетворяющих требуемому закону движения. Проектирование кинематики коробок скоростей металлорежущих станков заключается в определении передаточных отношений групп передач, входящих в привод и обеспечивающих частоты вращения шпинделя по требуемым предельным значениям. Для станкостроения были специально разработаны нормализованные геометрические ряды с числом два в основании.

Определение диапазона регулирования, знаменателя геометрического ряда и нормализованных частот вращения шпинделя

В современных универсальных станках диапазоны регулирования коробок скоростей главного движения могут достигать 150…200.

R=n_max/n_min ,

R – диапазон регулирования,

nmax – максимальная частота вращения шпинделя,

nmin – минимальная частота вращения шпинделя.

R=2000/45=44,4.

Полученному диапазону регулирования соответствует один вариант сочетания знаменателя геометрического ряда и числа ступеней.

φ=√(z-1&R),

φ – знаменатель геометрического ряда,

z – число ступеней коробки скоростей.

φ=√(12-1&44,4)=1,41.