Курсовая работа: Модернізація головного привода токарно-гвинторізного верстата мод. КА280 (16К20) з метою підвищення продуктивності

Розрахунок шпинделя на міцність будемо вести, спираючись на методику, викладену в [2, гл.9] та [1, гл.4].

Розрахунок геометричних параметрів шпинделя

Визначення основних конструктивних розмірів шпиндельного вузла - це найвідповідальніший етап створення верстата.

Діаметр передньої опори:

(мм),

тут (dn) = 3,0·10⁵ - швидкісний коефіцієнт, вибирається за [2, табл.9.1];

n_max = 4200 1/хв - найбільша проектна частота обертання шпинделя;

Приймемо найближче більше стандартне значення діаметра: d₁ = 80 мм

Діаметр задньої опори:

(мм)

Відстань між опорами:

(мм)

Довжина передньої консолі:

(мм)

Діаметр шпинделя між опорами:

(мм)

Внутрішній діаметр рівний діаметру отвору базового верстату: мм.

Виходячи із значення швидкісного коефіцієнта, та керуючись рекомендаціями [2, табл.9.3] та [4, гл.8, п.3], обираємо схему опор, що матиме вигляд:

Тип підшипників передньої опори: двохрядний роликовий радіальний 3182116К у кількості 1 шт. та упорно-радіальний здвоєний 178816 у кількості 1 шт., а задньої опори - двохрядний роликовий радіальний 3182112К у кількості 1 шт.

Перевірка міцності та розрахунок радіальної жорсткості шпиндельного вузла

В процесі роботи металорізального верстату геометрична вісь шпинделя змінює своє положення внаслідок піддатливості опор від дії сил різання, згинальних моментів та зсуву від поперечних сил. Фактичне положення геометричної осі шпинделя буде залежати від жорсткості шпиндельного вузла, яка може бути визначена за принципом суперпозиції.

Головна складова сили різання за [дод.2]: Н

Розрахункова схема:

Визначимо реакції в опорах:

Перевірка: