Реферат: Проектирование вертикально фрезерного станка

6. Определим мощность холостого хода.

N_хл = 4*10^-6 * d_cp * (p_n * n₁ * c*d_шп / d_ср *n) , кВт

где dср - среднее арифметическое диаметров всех опорных шеек коробки скоростей, мм

d_шп - среднее арифметическое диаметров всех опорных шеек шпинделя, мм

c = 1.5 - коэффициент для подшипников качения.

p_n - количество передач, участвующих в передаче от входного вала к шпинделю.

N_хл = 4*10^-6 * 45 * ( 3*900+1.5 * 68.4/40 * 380) = 0.6 кВт

7. Определяем расчетный КПД привода главного движения и привода подач.

h_p = h_зуб *h_вчс ,

где h - КПД передач и подшипников качения.

h_p = 0.99 * 0.9 = 0.891

8. Определим мощность электродвигателя.

N_дв = (0.8 ¸ 1) * (N_эф / 0.74 + N_x ) ; кВт

N_дв = 0.8 (7.54 / 0.74 + 0.5) = 8.6 кВт

По таблице 248[3] выбираем электродвигатель - 132М4 / 1460.

9. Определим коэффициент полезного действия:

N_ст = h_p * (1- N_x / N_дв.ср )

N_ст = 0.74 * ( 1 - 0.5/10) = 0.71

10. Определим крутящие моменты на каждом валу коробки скоростей по формуле:

M_k = 9740 * N_дв *h / n_p , н*м

где n_p - расчетная частота вращения вала, мин^-1

h - КПД механизма от вала электродвигателя до рассматриваемого вала.

Первый вал:

M_k1 = 9740 * 10 * 0.95 / 1000 = 92.5 H*м

Второй вал:

M_k2 = 9740 * 10 * 0.93 / 500 = 185 H*м

Третий вал:

M_k3 = 9740 * 10 * 0.90 / 160 = 578 H*м

Шпиндель

M_шп = 9740 * 10 * 0.89 / 50 = 1850 H*м

11. Определим тяговое усилие по формуле:

Q = M (P_z + G) +k*P_x , H

где G = 3*10³ - вес перемещающихся частей;

M = 0.16 - приведенный коэффициент трения;

K = 1.12 - коэффициент. учитывающий опрокидывающий момент.

P_x - составляющая сила резания, определяется по формулам теории резания [1], H

P_x = (10C_p / 1) * t^x * S_z ^y * V^h * K_p

Значения C_p и показателей степеней по табл.12 [1]

P_x = 10 * 150 * 2.4¹ * 2.6^0.4 * 80^-0.3 * 1 = 3267 H

Q = 0.16 * ( 3691 + 3000) + 1.12 * 3267 = 4729.6 H

Прочностной расчет основных элементов привода главного движения.

1. Определим предварительно диаметры всех валов по формуле:

d_i = 10³ *Ö M_ki / (0.2 *[s]_пр ) ,мм

где [s]_пр = 3*10⁷ - допустимое напряжение кручения.

d₁ = 10³ *³ Ö 92/ 0.2*3*10⁷ = 32 мм

d₂ = 10³ *³ Ö 185/ 0.2*3*10⁷ = 44 мм

d₃ = 10³ *³ Ö 578/ 0.2*3*10⁷ = 53 мм

Расчетные значения каждого вала округляем до ближайшего стандартного значения и получаем

d₁ = 35 мм, d₂ = 40 мм, d₁ = 50 мм.

2. Определим модули групп передач из условия прочности на изгиб:

m = ³ Ö 2M_k *K_g *K_h / (y*y₁ *K_e *z₁ *[s]_n ) ,мм

где M_k -крутящий момент, н*м

K_g - коэффициент динамической нагрузки (1.05 ¸ 1.17)