Курсовая работа: Модернизация привода главного движения станка модели 1341 с бесступенчатым изменением частоты
Определим приведенную нагрузку, действующую на каждый из подшипников:
Рассчитываем долговечность более нагруженного подшипника:
где
– динамическая эквивалентная нагрузка;
– частота вращения кольца;
– долговечность;
– величина, зависящая от формы кривой усталости,
.
Так как фактическая долговечность подшипника превышает ранее рассчитанное значение 43200 часов, то данный подшипник подходит для работы на выходном валу.
Смазку подшипников выбираем [4, с.16] – смазочный материал: масло индустриальное 40А ГОСТ 21150-75 (разбрызгиванием из ванны редуктора).
6. Расчет прогиба на конце шпинделя
Используя программу для расчета "SHPIND-1" получено значение прогиба, которое составляет y=0.023мм.
Допускаемое значение прогиба определяется как
.
Так как условие выполняется, то можно считать что жесткость шпинделя обеспечена.
7.Расчет динамических характеристик привода
Задачи расчета. Привод подачи станка при обработке детали нагружен крутящим моментом, который вследствие особенностей кинематики процесса резания, переменности припуска на детали и физико-механических свойств ее материала изменяется во времени. В результате в нем возникают крутильные колебания, обусловливающие динамические нагрузки, появление изгибных колебаний, снижение производительности обработки, уменьшение долговечности станка, а в некоторых случаях и потерю устойчивости его динамической системы. С целью обеспечения требуемого качества станка динамические характеристики привода рассчитывают при его проектировании и производят корректировку конструкции.
Составление расчетной схемы привода. Представим, что конструкция привода разработана в соответствии с кинематической схемой. Необходимо произвести его динамический расчет и анализ.
Рис. 5 Кинематическая схема привода главного движения для динамического расчета.
Определяем моменты инерции всех вращающихся элементов привода. Момент инерции (кг×м2 ) детали, являющейся сплошным телом вращения, определяется по зависимости
где r — плотность материала детали, кг/м3 ; d и l - диаметр и длина детали, м.
Детали длиной до 1,5—2 их диаметра принимают в качестве сосредоточенных масс. В рассматриваемой конструкции это ротор электродвигателя, блоки зубчатых колес, муфты. Валы являются распределенными массами. При длине вала до 300 мм к моментам инерции находящихся на нем сосредоточенных масс присоединяют треть момента инерции вала. Моменты инерции муфт рассчитаем как зубчатых колес: