Самарский государственный технический университет
Кафедра "Металлорежущие станки"
Курсовой проект на тему "Модернизация коробки скоростей станка мод. 2А135"
2017
В курсовом проекте, согласно заданию, выполнена модернизация при-вода главного движения вертикально-сверлильного станка мод. 2А135. При-веден обзор станков-аналогов, выявлены скоростные и силовые параметры их производств, разработано техническое задание на модернизацию привода базового станка.
Взамен многоступенчатой кинематики главного привода в базовом станке разработана кинематическая схема бесступенчатого привода и график частот вращения шпинделя.
Определены недостающие параметры для прочностного расчета и выполнены расчеты зубчатых колес, валов, шпоночных и шлицевых соединений.
Разработана компоновочная схема коробки скоростей, выбраны подшипники, определены конструктивные элементы отдельных деталей.
В графической части выполнен технический проект коробки скоростей. Приведено описание разработанной конструкции. Отражены преимущества этого узла в сопоставлении с базовым вариантом.
Использование регулируемого асинхронного электродвигателя позволило существенно упростить конструкцию главного привода станка при одновременном расширении его технологических возможностей: диапазон регулирования частот вращения шпинделя в модернизированном станке увеличился в 2,1 раза; в 1,7 раза повышена его быстроходность; число зубчатых колес в коробке скоростей сократилось с 14 до 10 штук.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 7
1. СВЕДЕНИЯ ПО БАЗОВОМУ СТАНКУ И ЗАДАНИЕ НА ЕГО МОДЕРНИЗАЦИЮ 8
1.1. Назначение и краткое описание станка 8
1.2. Технические данные и характеристика станка 9
1.3. График частот вращения привода главного движения
базового станка и ее описание 11
1.4. Кинематическая схема привода главного движения
базового станка и ее описание 12
2. РАЗРАБОТКА КИНЕМАТИКИ ГЛАВНОГО ПРИВОДА С БЕССТУПЕНЧАТЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ СКОРОСТЕЙ 14
2.1. Основные условия и исходные данные для разработки 14
2.2 Определение базовых межосевых расстояний и условия
их сохранения в разрабатываемом приводе 14
2.3 Выбор типа электродвигателя и его характеристик 16
2.4. Построение графика частот вращения привода с
бесступенчатым регулированием 17
2.5. Разработка кинематической схемы, определение чисел зубьев и диаметров колес 22
2.6. Построение графика мощности на шпинделе 25
3. ИСХОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ПРОЧНОСТНОГО РАСЧЕТА ПРИВОДА 29
3.1. Основные данные и требования к разрабатываемому приводу 29
3.2. Определение расчетных частот вращения валов привода 29
3.3. Определение мощности и крутящих моментов на валах привода 32
4. РАСЧЕТ МОДУЛЕЙ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС 34
4.1. Исходные данные для расчета модулей 34
4.2. Результаты расчета модулей на персональном компьютере 36
5. РАЗРАБОТКА ЭСКИЗНОЙ КОМПОНОВКИ ПРИВОДА 37
5.1. Исходные данные для разработки эскизной компоновки 37
5.2. Корректировка чисел зубьев и определение их начальных диаметров 38
5.3. Построение эскизной компоновки привода 41
6. РАСЧЕТ ВАЛОВ ПРИВОДА 45
6.1. Составление расчетных схем нагружения валов 45
6.2. Исходные данные для расчета валов 46
6.3. Результаты расчета валов на персональном компьютере 48
7. ВЫБОР И РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ 49
8. ВЫБОР И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ РАЗЪЕМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ 51
8.1. Шлицевые соединения 51
8.2. Шпоночные соединения 51
Автор, а какие исходные данные на проектирование?
Дан станок: Универсальный вертикально-сверлильный станок 2А135
Требуется разработать кинематику привода главного движения с плавным (бесступенчатым) изменением скоростей на основе использования асинхронного регулируемого электродвигателя для вертикально сверлильного станка мод. 2А135.
Основным требованием при проектировании бесступенчатого привода главного движения (взамен ступенчатого) является использование корпуса узла, в котором будут располагаться элементы привода, от базового станка.
При этом должны остаться неизменными:
1. Конфигурация, габаритные и присоединительные размеры корпуса базового узла, а также толщина стенок корпуса.
2. Количество валов в корпусе и межцентровые расстояния между ни-ми.
3. Расположение подвижных (ого) блоков (а) шестерен на тех же валах, что и в приводе базового станка.
При этом желательно (если позволят результаты прочностного расче-та) использовать валы, подшипники, крышки, муфты и другие элементы от базового привода без всяких изменений. Это, с одной стороны, объясняется экономической целесообразностью, с другой – необходимостью присоединения проектируемого узла к базовым поверхностям станка, сохранив при этом характерные размеры станка (высоту центров, расстояние от оси шпинделя до стойки и т. п.).