Курсовая работа: Модернизация привода главного движения станка модели 1341 с бесступенчатым изменением частоты
h – ширина ступицы или зубчатого венца.
Все вычисленные моменты инерции заносим в таблицу 10.
Таблица 4 - Моменты инерции элементов привода главного движения.
Наименование элемента | Момент инерции элемента I, кг×м2 |
Патрон | 0,572 |
Зубчатое колесо (шпиндель, z=50)) | 0,245 |
Зубчатое колесо (шпиндель, z=40) | 0,0145 |
Вал 4-1(шпиндель) | 0,019 |
Вал 4-2(шпиндель) | 0,024 |
Зубчатое колесо (промеж. вал, z=50)) | 0,230 |
Муфта KSS22 | 0.0014 |
Вал промежуточный 7-1 | 0,0007 |
Вал промежуточный 7-2 | 0,006 |
Ротор | 0,0125 |
Двигатель МР112 | 0,05 |
Находим крутильную податливость элементов приводов. Зубчатые муфты и муфты фрикционного действия не учитываются. Крутильную податливость для сплошных валов:
где G – модуль упругости второго рода (8×1010 МПа), D – диаметр вала.
Крутильную податливость для шлицевых валов:
где d – внутренний диаметр шлицев; l – расчетная длина, путем использования которой учитывается неравномерность распределения крутящего момента вдоль ступицы зубчатого колеса, насаженного на шлицевый вал с зазором:
с натягом:
Крутильная податливость зубчатой передачи обусловливается не только изгибом и контактной деформацией ее зубьев, но и дополнительным поворотом колес, который является следствием деформации опор и изгиба валов. Составляющая крутильной податливости пары зубчатых колес, обусловленная изгибной и контактной деформацией их зубьев,
где k - коэффициент, для прямозубых колес равный 6, для косозубых — 3,6; a - угол зацепления передачи, b – ширина зубчатого венца, d – делительный диаметр.
Деформация опоры вала слагается из упругой деформации подшипника качения к деформации стыков между поверхностями внутреннего кольца подшипника и вала, а также наружного кольца и отверстия в корпусе.
Деформация роликового подшипника (м):
где. d. - внутренний диаметр подшипника, м; Р — нагрузка на опору, Н; к - коэффициент: для роликового подшипника нормальной серии к = 0,52, для подшипника широкой серии к = 0,33, для подшипника с короткими роликами к = 0,65, для двухрядного роликоподшипника к=0,4; для подшипников с предварительным натягом значение к следует уменьшить в 2 раза.
Суммарная деформация стыков между поверхностями колец подшипника, вала и корпуса:
где b, D — ширина и наружный диаметр подшипника, м.
Вектор перемещения k-го зубчатого колеса, обусловленного деформацией опор вала,
Перемещения dk и dk +1 обусловлены суммарными прогибами yk и yk +1 валов в сечениях, где расположены зубчатые колеса:
,
где Dk и Dk +1 перемещения зубчатых колес передачи, вызванные деформациями опор валов.
Вектор относительного перемещения зубчатых колес передачи: