Текст реферата: страница 1
Исходные данные
Тип станка - вертикально фрезерный.
Параметры:
Приведенный диаметр заготовки
dпр
мм
160
Максимальная длина заготовки
Lmax
мм
930
Максимальное количество оборотов
nmax
мин-1
2000
Минимальное количество оборотов
nmin
мин-1
40
Продольная подача максимальная
Sп max
мм/мин
1600
Продольная подача минимальная
Sп min
мм/мин
50
Максимальная глубина резания
tmax
мм
3.0
Среднее арифметическое значение диаметров шеек валов
dс max
мм
40
Среднее арифметическое значение диаметра шпинделя
dс min
мм
82.5
Количество ступеней оборотов шпинделя
Zn
18
Количество ступеней подач
Zs
16
Кинематический расчет привода главного движения со
ступенчатым регулированием.
1. Определяем диапазон регулирования чисел оборотов шпинделя по формуле.
Rn = nmax / nmin ,
где nmax , nmin - соответственно максимальное и минимальное числа оборотов шпинделя
приведенные в таблице, мин-1
Rn = 2000 / 40 = 50
2. Определяем знаменатель геометрического ряда чисел оборотов шпинделя:
lgj = lgRn / Zn - 1
где Zn - количеств ступеней чисел оборотов шпинделя
lgj = lg50 / 18-1 = 0.0999
Из приложения 1 выбираем ближайшее стандартное значение для j
j = 1.26
3. По значению j выбираем стандартный ряд чисел оборотов
2000
1600
1250
1000
800
630
500
400
315
250
200
160
125
100
80
63
50
40
4. На основе имеющихся величин Zn и j выбираем оптимальный структурный вариант привода
Zn = p1(x1) x p2(x2) x ... x pn(xn)
где p1,pn - количество различных передач в каждой группе
x1,xn - характеристика группы передач
18 = 3(1) x 3(3) x 2(9)
Значения x1, x2, xn для j = 1.26 должны удовлетворять условию
для понижающих передач x1 = 6
для понижающих передач x2 = 3
5. По выбранному оптимальному структурному варианту привода строим структурную сетку.
6. Задаемся частотой вращения электродвигателя nдв = 1460 об/мин и строим структурный
график чисел оборотов привода главного движения.
7. Определим передаточное отношение в каждой группе передач по формуле:
i = j±u
где j - принятый знаменатель ряда чисел оборотов
u - количество интервалов
in1 = 1000 / 1460 = 0.69
i1 = j-1 = 1.26-1 = 0.79
i2 = j-2 = 1.26-2 = 0.63
i3 = j-3 = 1.26-3 = 0.5
i4 = j-1 = 1.26-1 = 0.79
i5 = j-2 = 1.26-2 = 0.63
i6 = j-5 = 1.26-5 = 0.32
i7 = j3 = 1.263 = 2
i8 = j-6 = 1.26-6 = 0.25
8. Определяем число зубьев передач и диаметры шкивов клиноременной передачи
Расчет чисел зубьев выполняем по стандартной сумме зубьев.
zвщ = еz / 1+(1/j±u)
zвд = еz - zвш
Первая группа передач еz = 93
z1вщ = 93 / 1+1.26 = 41 z1вд = 93 - 41 = 52 i1` = 41 / 52 = 0.788
z2вщ = 93 / 1+1.262 = 36 z2вд = 93 - 36 = 57 i2` = 36 / 57 = 0.63
z3вщ = 93 / 1+1.263 = 31 z3вд = 93 - 31 = 62 i3` = 31 /62 = 0.5
Вторая группа передач еz = 120
z4вщ = 120 / 1+1/1.26 = 67 z4вд = 120 - 67 = 53 i4` = 67 / 53 = 1.264
z5вщ = 120 / 1+1.262 = 46 z5вд = 120 - 46 = 74 i5` = 46 / 74 = 0.721
z6вщ = 120 / 1+1.265 = 29 z6вд = 120 - 29 = 91 i6` = 29 / 91 = 0.318
Третья группа передач еz = 150
z7вщ = 150 / 1+1.1.263 = 100 z6вд = 150 - 100 = 50 i6` = 100 / 50 = 2
z8вщ = 150 / 1+1.266 = 30 z6вд = 150 - 30 = 120 i6` = 30 / 120 = 0.25
9. Определяем фактические значения частот вращения шпинделя и относительные погрешности
Dnдоп = ± (1 - nшп. факт / nшп. станд ) * 100% Ј ± 10(j-1), %
где Dnдоп - относительная погрешность
Dnдоп = ± 10 (1.26 - 1) = 2.6 %
Подставляя значения формулу фактического значения получаем:
П1ф = 1460 * in1` * i1` * i4` * i7`
П1ф = 1460 * 0.69 * 0.79 * 1.26 * 2 = 1991.97 DП = 1- 1991.97/2000* 100 = 0.4%
Аналогично производим вычисления и с другими значениями, результаты сводим в таблицу.
Пф1
999.954 * i1` * i4` * i7`
1991.97
0.4 %
Пф2
999.954 * i2` * i4` * i7`
1592.26
0.5 %
Пф3
999.954 * i3` * i4` * i7`
1263.94
1.1 %
Пф4
999.954 * i1` * i5` * i7`
978.65
2.1 %
Пф5
999.954 * i2` * i5` * i7`
782.424
2.2 %
Пф6
999.954 * i3` * i5` * i7`
620.97
1.4 %
Пф7
999.954 * i1` * i6` * i7`
501.1
0.2 %
Пф8
999.954 * i2` * i6` * i7`
400.66
0.3 %
Пф9
999.954 * i3` * i6` * i7`
317.98
0.9 %
Пф10
999.954 * i1` * i4` * i8`
248.9
0.2 %
Пф11
999.954 * i2` * i4` * i8`
199.07
0.2 %
Пф12
999.954 * i3` * i4` * i8`
157.99
0.3 %
Пф13
999.954 * i1` * i5` * i8`
122.33
2.1 %
Пф14
999.954 * i2` * i5` * i8`
97.8
2.2 %
Пф15
999.954 * i3` * i5` * i8`
78.6
2.4 %
Пф16
999.954 * i1` * i6` * i8`
62.6
0.5 %
Пф17
999.954 * i2` * i6` * i8`
50.08
0.1 %
Пф18
999.954 * i3` * i6` * i8`
39.8
0.4 %
Таким образом получаем, на всех ступенях относительную погрешность не превышающую
предельно допустимую (2.6%)
Кинематический расчет привода подач со ступенчатым
регулированием.
Расчет привода подач ведем аналогично расчету привода главного движения.
1. Диапазон регулирования частот вращения
Rn = Smax / Smin = 1600 / 50 = 32
2. Знаменатель геометрического ряда частот вращения шпинделя:
tgj = lg Rn / zs - 1 = lg 32 / 15 = 0.1
Из приложения 1 выбираем ближайшее стандартное значение для j
j = 1.26
3. Определяем ряд подач (мм/мин)
1600
1269.84
1007.81
799.84
634.80
503.81
399.84
317.33
251.85
199.88
158.63
125.9
99.9
79.3
62.94
50
4. Преобразование вращательного движения выходного вала коробки подач в поступательное
движение стола происходит с помощью
5. Для определения частот вращения выходного вала коробки подач nn (мм/об) необходимо
каждое значение ряда подач разделить на передаточное число.
Результаты сводим в таблицу.
266.67
211.64
167.97
133.31
105.8
83.97
66.64
52.89
41.96
33.31
26.44
20.98
16.65
13.22
10.49
8.33
6. Выбираем оптимальную структурную формулу:
16 = 4(1) x 2(4) x 2(8)
7. На основе оптимального варианта строим структурную сетку и график частот вращения
выходного вала.
1600
1269
1007 (266)
799 (211)
634 (167)
503 (133)
399 (105)
317 (83)
251 (66)
199 (52)
158 (41)
125 (33)
99 (26)
79 (20)
62 (16)
50 (133)
(10)
(8)
8. Определим количество зубьев и передаточное отношение.
Первая группа передач еz = 93
z1вщ = 93 / 1+1.26 = 41 z1вд = 93 - 41 = 52 i1` = 41 / 52 = 0.788
z2вщ = 93 / 1+1.262 = 36 z2вд = 93 - 36 = 57 i2` = 36 / 57 = 0.63
z3вщ = 93 / 1+1.263 = 31 z3вд = 93 - 31 = 62 i3` = 31 /62 = 0.5
Вторая группа передач еz = 120
z4вщ = 120 / 1+1/1.26 = 67 z4вд = 120 - 67 = 53 i4` = 67 / 53 = 1.264
z5вщ = 120 / 1+1.262 = 46 z5вд = 120 - 46 = 74 i5` = 46 / 74 = 0.721
z6вщ = 120 / 1+1.265 = 29 z6вд = 120 - 29 = 91 i6` = 29 / 91 = 0.318
Третья группа передач еz = 150
z7вщ = 150 / 1+1.1.263 = 100 z6вд = 150 - 100 = 50 i6` = 100 / 50 = 2
z8вщ = 150 / 1+1.266 = 30 z6вд = 150 - 30 = 120 i6` = 30 / 120 = 0.25
9. Определим фактические значения частот вращения выходного вала и относительные
погрешности. полученные при расчете величины заносим в таблицу.
Пф1
999.954 * i1` * i4` * i7`
1991.97
0.4 %
Пф2
999.954 * i2` * i4` * i7`
1592.26
0.5 %
Пф3
999.954 * i3` * i4` * i7`
1263.94
1.1 %
Пф4
999.954 * i1` * i5` * i7`
978.65
2.1 %
Пф5
999.954 * i2` * i5` * i7`
782.424
2.2 %
Пф6
999.954 * i3` * i5` * i7`
620.97
1.4 %
Пф7
999.954 * i1` * i6` * i7`
501.1
0.2 %
Пф8
999.954 * i2` * i6` * i7`
