4. Расчет и разработка кинематической схемы привода станка

Расчет диапазонов регулирования привода

Определяем диапазон регулирования привода:

.

Определяем диапазон регулирования двигателя:

.

.

Определяем диапазон регулирования выходного звена при постоянной мощности:

.

Для обеспечения бесступенчатого регулирования частоты вращения шпинделя при постоянной мощности знаменатель ряда передаточных отношений передач коробки скоростей φ₁ принимаю равным R_дР . Требуемое число ступеней коробки скоростей:

.

СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА СТАНКА

Расчетный крутящий момент на любом валу привода подач станка равен:

Н·м,

где N_дв – номинальная мощность главного электродвигателя, кВт;

η – КПД механизма от вала электродвигателя до рассматриваемого вала;

n – частота вращения вала на предельных режимах резания, мин^-1 .

На первом валу:

Н·м,

5. ПЕРЕДАЧА ВИНТ-ГАЙКА КАЧЕНИЯ

Свойства передачи. Передача винт — гайка качения обладает свойствами, позволяющими применять ее как в приводах подач без отсчета перемещений (универсальных станков, силовых столов агрегатных станков), так и в приводах подач и позиционирования станков с ЧПУ. Для передачи характерны высокий коэффициент полезного действия (0,8—0,9), небольшое различие между силами трения движения и покоя, незначительное влияние частоты вращения винта на силу трения в механизме, полное отсутствие осевого зазора. Недостатками являются высокая стоимость, пониженное демпфирование, отсутствие самоторможения.

5.1 Выбор винта

Устройство и размеры передачи. Передача состоит из винта 1 (рис. 4.1), гайки 2, шариков 3 и устройств для возврата шариков (на рисунке не показаны). Обычно применяют передачи с наиболее технологичным полукруглым профилем резьбы. Для снижения контактных напряжений предусматривают r_в =r_г =(1,03...1,05)r₁ . Предварительный натяг, повышающий точность и жесткость передачи, создают осевыми проставками между гайками, винтами, сдвоенной дифференциальной гайкой.

За номинальный размер передачи принимают диаметр d₀ условного цилиндра, на котором расположены центры шариков. Размеры передачи по ГОСТ 25329 — 82 приведены в табл. 4.1.

Рис. 5.1. Схема передачи винт-гайка качения.

Для заданного шага р=6мм выбираю винт с d₀ =40 мм.

Табл. 5.1. Основные и присоединительные размеры винтов.

5.2 Выбор гайки

Принимаю передачу с двумя гайками, снабженными зубчатыми венцами. В шарико-винтовой механизм входят винт 2 (рис. 4.2), две гайки 4 и 6, комплект шариков 5, корпус 1.