На этом с расчетами заканчиваем.
Урок 9-10 (2 часа)
Здравствуйте уважаемые студенты!
Тема урока: «Проверочные расчеты валов»
Цель урока - повторить и закрепить материал по выполнению расчетной части курсового и дипломного проектов.
На этом занятии как и обещал даю кинематический и силовой расчет с ременной передачей. Это расчет токарно-винторезного станка 1К-62. Кто выберет тему курсового и дипломного проектов по токарному станку, вот вам расчет. А также у кого в приводе имеется ременная передача также можно воспользоваться этим расчетом.
Расчет на прочность шпиндельного вала я вам дал на прошлом занятии (См.Урок7-8)
Еще раз напоминаю, кому не сделать большой расчет на прочность сделайте расчет на кручение.
Условие прочности при кручении:
(1)
Дальше решаются 3 задачи:
- зная диаметр вала, ищем момент сопротивления сечения и подставляем в (1)
- из условия прочности находим момент сопротивления сечения, а затем диаметр вала и сравниваем с чертежом или номинальным размером
-можно воспользоваться уравнением (1), но для этого надо знать диаметр вала, выйти через него на момент сопротивления и подставить в (1). Проверить касательное напряжения.
Эти вопросы мы с вами подробно разбирали на уроке (СМ. конспект). Я просто напомнил.
Кинематическая схема механизма главного движения
|
|
|
| |
Кинематическая схема механизма главного движения токарно-винторезного станка 1К62
1 – электродвигатель; 2 – ременная передача; 3 – коробка скоростей; 4 – патрон; I – вал электродвигателя; II – ведущий вал привода; III – первый промежуточный вал привода; IV – второй промежуточный вал электродвигателя; V – шпиндельный вал.
Рисунок 1
Кинематический и силовой расчет механизма главного движения
Исходные данные:
- мощность двигателя: P дв=2кВт;
- частота вращения вала двигателя: n дв=1450об/мин.;
- диаметр ведущего шкива привода: d 1=142мм;
- диаметр ведомого шкива привода: d 2=254мм;
- число зубьев: z 1=51, z 2=39, z 3=21, z 4=55, z 5=65, z 6=43.
Кинематический расчет.
Определяем частоту вращения ведущего вала привода по формуле (1):
, (1)
где n 1 – частота вращения ведущего вала привода, об/мин.;
i р – передаточное число ременной передачи.
Определяем передаточное число ременной передачи по формуле (2):
, (2)
|
|
|
.
Согласно формуле (1):
.
Определяем частоту вращения промежуточного вала привода по формуле (3):
, (3)
где n 2 – частота вращения промежуточного вала привода, об/мин.;
n 1 – частота вращения ведущего вала привода, об/мин.;
i 1 – передаточное число первой ступени зубчатой передачи привода.
Определяем передаточное число первой ступени зубчатой передачи по формуле (4):
, (4)
где z 1 – число зубьев первого зубчатого колеса, шт.;
z 2 – число зубьев второго зубчатого колеса, шт.
.
Согласно формуле (3):
.
Определяем частоту вращения второго промежуточного вала привода по формуле (5):
, (5)
где n 3 – частота вращения второго промежуточного вала привода, об/мин.;
i 2 – передаточное число второй ступени зубчатой передачи привода.
|
|
|
Определяем передаточное число второй ступени зубчатой передачи по формуле (6):
, (6)
где z3 – число зубьев третьего зубчатого колеса, шт.;
z4 – число зубьев четвертого зубчатого колеса, шт.
.
Тогда из формулы (5) определяем частоту вращения второго промежуточного вала привода:
.
Определяем частоту вращения вала шпинделя по формуле (7):
, (7)
где n шп. – частота вращения вала шпинделя, об/мин.;
i 3 – передаточное число третьей ступени зубчатой передачи привода.
Определяем передаточное число третьей ступени зубчатой передачи по формуле (8):
, (8)
где z 5 – число зубьев пятого зубчатого колеса, шт.;
z 6 – число зубьев шестого зубчатого колеса, шт.
.
Тогда из формулы (7) определяем частоту вращения шпиндельного вала привода:
|
|
|
.
Проверку ведем по формуле (9):
, (9)
где n шп. – частота вращения вала шпинделя, об/мин.;
n дв – частота вращения вала двигателя, об/мин.;
i общ – передаточное число зубчатых колес;
i р – передаточное число ременной передачи.
Определяем передаточное число зубчатых колес по формуле (10):
, (10)
где i 1 – передаточное число первой ступени зубчатой передачи привода;
i 2 – передаточное число второй ступени зубчатой передачи привода;
i 3 – передаточное число третьей ступени зубчатой передачи привода.
.
Тогда из формулы (10) определяем частоту вращения второго вала привода:
.
Вывод: т.к. результаты вычислений совпадают, расчет выполнен правильно.
Определяем угловые скорости валов
Угловую скорость определяют через формулу (11) перехода:
, (11)
где ω i – угловая скорость вала, с-1;
ni – частота вращения вала, об/мин.
Определяем угловую скорость вала двигателя по формуле (12):
, (12)
где ωдв – угловая скорость вала, с-1;
n дв – частота вращения вала двигателя, об/мин.
.
Определяем угловую скорость ведущего вала привода по формуле (13):
, (13)
где ω1 – угловая скорость ведущего вала привода, с-1;
i р – передаточное число ременной передачи.
Из формулы (13) получаем:
.
Определяем угловую скорость промежуточного вала привода:
, (14)
где ω2 – угловая скорость промежуточного вала привода, с-1;
i 1 – передаточное число первой ступени зубчатой передачи привода.
.
Определяем угловую скорость второго промежуточного вала привода по формуле (15):
, (15)
где ω3 – угловая скорость второго промежуточного вала привода, с-1;
i 2 – передаточное число второй ступени зубчатой передачи привода.
.
Определяем угловую скорость вала шпинделя по формуле (16):
, (16)
где ωшп. – угловая скорость вала шпинделя, с-1;
i 3 – передаточное число третьей ступени зубчатой передачи привода.
.
Проверку ведем по формуле (17):
, (17)
где ωдв – угловая скорость вала, с-1;
i общ – передаточное число зубчатых колес;
i р – передаточное число ременной передачи.
Согласно формуле (17):
.
Вывод: т.к. результаты вычислений совпадают, расчет выполнен правильно.
Силовой расчет привода
Мощность электродвигателя определяем по формуле (18):
, (18)
где P дв. – мощность электродвигателя, кВт;
M вр.дв. – вращательный момент на валу электродвигателя, Н·мм;
ωдв. – угловая скорость на валу электродвигателя, с-1.
Из формулы (18) определяем вращательный момент на валу электродвигателя:
.
Определяем вращательный момент на ведущем валу привода по формуле (19):
, (19)
где M 1 – вращательный момент на ведущем валу привода, Н·мм;
i р – передаточное число ременной передачи.
.
Определяем вращательный момент на промежуточном валу привода по формуле (20):
, (20)
где M 2 – вращательный момент на промежуточном валу привода, Н·мм;
i 1 – передаточное число первой ступени зубчатой передачи привода.
.
Определяем вращательный момент на втором промежуточном валу привода по формуле (21):
, (21)
где M 3 – вращательный момент на втором промежуточном валу привода, Н·мм;
i 2 – передаточное число второй ступени зубчатой передачи привода.
.
Определяем вращательный момент на валу шпинделя по формуле (22):
, (22)
где M вр.шп. – вращательный момент на валу шпинделя, Н·мм;
i 3 – передаточное число третьей ступени зубчатой передачи привода.
.
Проверку ведем по формуле (23):
, (23)
где M вр.дв. – вращательный момент на валу электродвигателя, Н·мм;
i общ – передаточное число зубчатых колес;
i р – передаточное число ременной передачи.
.
На этом с расчетами заканчиваем.
Повторяю, кому не сделать проверочный расчет ведомого вала привода по эквивалентным нагрузкам, сделайте только расчет на кручение. Можно проверить прочность ведомого вала редуктора, если есть размеры вала, или выйти на номинальный размер из расчета на кручение. Потом проверим по чертежу. Я это вам объяснял.
Дата добавления: 2020-11-15; просмотров: 83; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!