Дипломная работа: Совершенствование операции подготовки прутков круглого сечения к обработке на станках-автоматах

Рис. 2.7 Схема сил, действующих на шпиндельный вал

Проверочный расчет вала произведен в программном пакете APMWinMachine.

Крутящий момент, действующий на вал, рассчитывается по формуле

, (2.16)

где N = 3000 Вт – мощность электродвигателя, Вт;

щ – угловая скорость вращения, рад/с.

В формуле (2.16) угловая скорость рассчитывается по формуле

, (2.17)

где n = 950 об/мин – частота вращения вала.

(об/мин);

Значение крутящего момента, рассчитанное по формуле (2.16),

(Нм).

Исходные данные, необходимые для расчета: Р _x = 733 Н, Р _y = 278 H, Р _z = 964 Н – составляющие силы Р; М _кр = 30 Нм.

На рис. 2.8 – 2.16 приведены результаты проверочного расчета вала в программном пакете APMWinMachine.

Момент изгиба, Н.м
Длина вала, мм

Рис. 2.8 Момент изгиба вертикальный

Момент изгиба, Н.м
Длина вала, мм

Рис. 2.9 Момент изгиба горизонтальный

Момент кручения, Н.м
Длина вала, мм

Рис. 2.10 Момент кручения

Напряжение, МПа
Длина вала, мм

Рис. 2.11 Напряжения

Перемещение, мм
Длина вала, мм

Рис. 2.12 Перемещения вертикальные

Перемещение, мм
Длина вала, мм

Рис. 2.13 Перемещения горизонтальные

Угол изгиба, град
Длина вала, мм

Рис. 2.14 Угол изгиба вертикальный

Угол кручения, град
Длина вала, мм

Рис. 2.15 Угол кручения

Коэффициент запаса
Длина вала, мм

Рис. 2.16 Усталостная прочность

Перемещения вала составляют 0,0009 мм. Это меньше допустимого, равного 0,09 мм [5]. Угол изгиба в левой опоре , в правой . Эти значения допустимы, т.к. для радиальных шарикоподшипников допустимый угол изгиба равен [6]. Минимальное значение коэффициента запаса равно 18 при допустимом 1,5 … 2,5 [9]. Проанализировав результаты расчета приходим к выводу, что данный вал удовлетворяет условию прочности.

Произведем расчет режимов резания.