Технические характеристики станка 1К62

Содержание

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..4

1. Технические характеристики станка 1К62………………………………,,….5

2. Кинематический расчет……………………………………………………,….6

2.1 Выбор электродвигателя……………………………………………,,………6

2.2 Построение графика чисел оборотов…………………………………,,,…...7

3. Определение параметров валов……………………………………………....9

4. Расчет ременной передачи …………………………………………………...12

4.1 Расчет клиноременной передачи…………………………………………...12

5. Расчет зубчатых передач привода станка…………………………………...14

5.1 Выбор материала зубчатой передачи………………………………………14

5.2 Определяем допускаемые контактные напряжения………………………14

5.3 Определение допускаемых изгибных напряжений……………………….16

5.4 Проектировочный расчет зубчатой передачи……………………………..17

5.4.1 Определение межосевого расстояния……………………………………17

5.4.2 Определение ширины зубчатого венца колеса и шестерни…………….17

5.4.3 Определение модуля зубчатой передачи………………………………...18

5.4.4 Проверочный расчет на усталость по контактным напряжениям……...18

5.4.5 Проверочный расчет на усталость по напряжению изгиба……………..19

6. Расчет наиболее нагруженного вала….……………………………………..21

6.1 Выбор материала валов ……………..……………………………………...21

7. Расчет подшипниках качения………..………………………………………24

7.1 Проверочный расчет подшипников на V валу ……………………………24

8. Модернизация системы переключения скоростей…..……………………27

8.1 Конструкция механизма переключения скоростей……………………….27

9. Модернизация системы смазки……………………………….…….……….29

Заключение……………………………………………………………………...30

Список использованной литературы………………………………………….31

 

ВВЕДЕНИЕ

Одной из приоритетных направлений развития современной российской экономики является обновление существующего парка технологического оборудования. Всеми качествами современного технологического оборудования обладают станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Так как новые станки с ЧПУ дорогостоящие, для предприятий более рентабельно произвести модернизацию уже существующего оборудования. То есть превратить из станка с ручным управлением в станок с ЧПУ.  

В данной работе рассматривается процесс модернизации привода главного движения токарно-винторезного станка  модели 1К62, с переводом его на бесступенчатое регулирование, повышение быстроходности на 30% и мощность на 40%.

 

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНКА 1К62

Токарно-винторезный станок 1К62 по предназначен для обработки цилиндрических, конических и сложных поверхностей - как внутренних, так и наружных, а так же для нарезания резьбы. Для обработки торцовых поверхностей заготовок применяются разнообразные резцы, развертки, сверла, зенкеры, а так же плашки и метчики.

Диаметр обработки над станиной, 400 мм

Диаметр обработки над суппортом, 220мм

Класс точности по ГОСТ 8-82 – Н

Максимальная масса заготовки, закрепленной в патроне, 300 кг

Максимальная масса детали, закрепленной в центрах, 1300 кг

Максимальная масса заготовки, закрепленной в патроне, 23 кг

Число ступеней частот обратного вращения шпинделя 12

Пределы частот прямого вращения шпинделя, мин-1 - 12,5 - 2000

Пределы частот обратного вращения шпинделя, мин-1 - 19 - 2420

Число ступеней рабочих подач – продольных - 42

Число ступеней рабочих подач – поперечных - 42

Пределы рабочих подач - продольных, мм/об - 0.7 - 4,16

Пределы рабочих подач - поперечных, мм/об - 0,035-2,08

Наибольший крутящий момент 2 кНм

Наибольшее перемещение пиноли     200 мм

Поперечное смещение корпуса ±15 мм

Наибольшее сечение резца 25 мм

Мощность электродвигателя главного привода –7,5 кВт

Мощность электродвигателя привода быстрых перемещений суппорта 0,75 или 1.1 кВт

Габаритные размеры станка (Д х Ш х В)   2812/3200х1166х1324 мм

Масса станка 3035 кг

 

 

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Выбор электродвигателя

Исходные данные:

базовый станок – 1К62;

регулирование – бесступенчатое;

минимальная частота вращения n_min=12,5об./мин.;

максимальная частота вращения n_max=2000об./мин.;

диапазон частоты вращения ротора электродвигателя D_ЭД=4.

Определим максимальную частоту вращения шпинделя для модернизированного привода. Согласно заданию её требуется увеличить на 30%, тогда:

n_max=1.3·n_max(базовое)=1,3·2000=2600 об./мин.

 

Определим мощность привода главного движения, повысив её согласно заданию на 40%, тогда:

N_ЭД=1,4·N_ЭД(базовое)=1,4·7,5=10,5кВт.

Определим число скоростей коробки:

 

Согласно Приложению Д [1] выбираем электродвигатель постоянного тока: модель- 2ПО200LГУ4;

Номинальная мощность N – 11кВт.;

Номинальная максимальная частота вращения n_maxпри 340 вольт = 2500 об./мин.

Определим количество зубчатых блоков, необходимое для модернизации привода главного движения:

Z_бл.=Z-1=4-1=3

 

Рисунок 1. График чисел оборотов

 

 

Определение диаметра шкивов ременной передачи:

D₁ + D₂ = 396;

D₁ = 396 - D₂;

2500∙ ∙ 0,98 = 800;

396=1,32653D_2;

D₂=299мм. (диаметр второго шкива);

D₁=396-299=97мм. (диаметр первого шкива).

 

РАСЧЕТ РЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ

Выбор материала валов

В качестве материала валов коробки скоростей выбираем Сталь 40Х с термообработкой – закалка с последующим мягким азотирование. Вместе с валом вычерчиваем свертку валов коробки скоростей (рисунок 4).

Рисунок 4. Свёртка

 

 

Рисунок 5 – Упрощённая схема наиболее нагруженного вала

Определим усилие, действующее на VI вал по формуле 3.30 [1]:

где М_кр – крутящий момент на шпинделе (М_кр = 3641,24Н∙м);

- диаметр начальной окружности зубчатого колеса, установленного на проверяемом валу, м.

Н,

Н.

=26917,8 Н;

 Н;

 

 

Рисунок 6 – Схема.

Разбиваем нагрузку  и  по осям, проходящим параллельно нагрузкам  и .

По оси параллельно силе : H.                      

H.

По оси параллельно силе : H

Вычерчиваем упрощённую схему без зубчатых колёс, указываем направления реакций по осям параллельно силе и  и реакции в опорах  и  (рисунок 6). Определяем реакции в опорах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной пояснительной записке содержится расчет по модернизации токарно-винторезного станка. На основе этих расчетов разработана кинематическая схема, чертежи разреза и развертки коробки скоростей станка, рабочие чертежи деталей станка. При выполнении курсового проекта были использованы математические модели, базирующиеся на теоретических исследованиях, относящиеся к объемной и контактной прочности, материаловедению, теплотехнике, гидравлике, теории упругости, механики.

В заключении к курсовому проекту следует отметить, что в ходе его выполнения были получены навыки проектирования различных узлов машин. Было закреплен учебный материал, полученный в ходе изучения курса «ОМП».

Результатом выполнения курсового проекта является пояснительная записка, в которой приводится пошаговый расчет, набор чертежей и рабочая документация.

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гаврилин, А.М. Расчет и проектирование металлорежущих станков, [Текст]: Учебное пособие для ВУЗов/ А.М. Гаврилин, А.В. Катунин, Ю.П. Мельков, [и др.]. – Орел.: ОрелГТУ, 2006. – 228 с.

2. Иванов, М.Н. Детали машин: Курсовое проектирование, [Текст]: Учебник для машиностроит. спец. ВУЗов/ М. Н. Иванов. – 3-е изд., доп., перераб. – Москва: Высш. школа, 1976. – 399 с.

3. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] / В.И. Анурьев. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1978. Т.1. – 920 с.

4. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] / В.И. Анурьев – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1978. Т.2. –901 с.

5. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя [Текст] / В.И. Анурьев – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1978. Т.3. –859 с.

 

 

Содержание

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..4

1. Технические характеристики станка 1К62………………………………,,….5

2. Кинематический расчет……………………………………………………,….6

2.1 Выбор электродвигателя……………………………………………,,………6

2.2 Построение графика чисел оборотов…………………………………,,,…...7

3. Определение параметров валов……………………………………………....9

4. Расчет ременной передачи …………………………………………………...12

4.1 Расчет клиноременной передачи…………………………………………...12

5. Расчет зубчатых передач привода станка…………………………………...14

5.1 Выбор материала зубчатой передачи………………………………………14

5.2 Определяем допускаемые контактные напряжения………………………14

5.3 Определение допускаемых изгибных напряжений……………………….16

5.4 Проектировочный расчет зубчатой передачи……………………………..17

5.4.1 Определение межосевого расстояния……………………………………17

5.4.2 Определение ширины зубчатого венца колеса и шестерни…………….17

5.4.3 Определение модуля зубчатой передачи………………………………...18

5.4.4 Проверочный расчет на усталость по контактным напряжениям……...18

5.4.5 Проверочный расчет на усталость по напряжению изгиба……………..19

6. Расчет наиболее нагруженного вала….……………………………………..21

6.1 Выбор материала валов ……………..……………………………………...21

7. Расчет подшипниках качения………..………………………………………24

7.1 Проверочный расчет подшипников на V валу ……………………………24

8. Модернизация системы переключения скоростей…..……………………27

8.1 Конструкция механизма переключения скоростей……………………….27

9. Модернизация системы смазки……………………………….…….……….29

Заключение……………………………………………………………………...30

Список использованной литературы………………………………………….31

 

ВВЕДЕНИЕ

Одной из приоритетных направлений развития современной российской экономики является обновление существующего парка технологического оборудования. Всеми качествами современного технологического оборудования обладают станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Так как новые станки с ЧПУ дорогостоящие, для предприятий более рентабельно произвести модернизацию уже существующего оборудования. То есть превратить из станка с ручным управлением в станок с ЧПУ.  

В данной работе рассматривается процесс модернизации привода главного движения токарно-винторезного станка  модели 1К62, с переводом его на бесступенчатое регулирование, повышение быстроходности на 30% и мощность на 40%.

 

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНКА 1К62

Токарно-винторезный станок 1К62 по предназначен для обработки цилиндрических, конических и сложных поверхностей - как внутренних, так и наружных, а так же для нарезания резьбы. Для обработки торцовых поверхностей заготовок применяются разнообразные резцы, развертки, сверла, зенкеры, а так же плашки и метчики.

Диаметр обработки над станиной, 400 мм

Диаметр обработки над суппортом, 220мм

Класс точности по ГОСТ 8-82 – Н

Максимальная масса заготовки, закрепленной в патроне, 300 кг

Максимальная масса детали, закрепленной в центрах, 1300 кг

Максимальная масса заготовки, закрепленной в патроне, 23 кг

Число ступеней частот обратного вращения шпинделя 12

Пределы частот прямого вращения шпинделя, мин-1 - 12,5 - 2000

Пределы частот обратного вращения шпинделя, мин-1 - 19 - 2420

Число ступеней рабочих подач – продольных - 42

Число ступеней рабочих подач – поперечных - 42

Пределы рабочих подач - продольных, мм/об - 0.7 - 4,16

Пределы рабочих подач - поперечных, мм/об - 0,035-2,08

Наибольший крутящий момент 2 кНм

Наибольшее перемещение пиноли     200 мм

Поперечное смещение корпуса ±15 мм

Наибольшее сечение резца 25 мм

Мощность электродвигателя главного привода –7,5 кВт

Мощность электродвигателя привода быстрых перемещений суппорта 0,75 или 1.1 кВт

Габаритные размеры станка (Д х Ш х В)   2812/3200х1166х1324 мм

Масса станка 3035 кг

 

 

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Выбор электродвигателя

Исходные данные:

базовый станок – 1К62;

регулирование – бесступенчатое;

минимальная частота вращения n_min=12,5об./мин.;

максимальная частота вращения n_max=2000об./мин.;

диапазон частоты вращения ротора электродвигателя D_ЭД=4.

Определим максимальную частоту вращения шпинделя для модернизированного привода. Согласно заданию её требуется увеличить на 30%, тогда:

n_max=1.3·n_max(базовое)=1,3·2000=2600 об./мин.

 

Определим мощность привода главного движения, повысив её согласно заданию на 40%, тогда:

N_ЭД=1,4·N_ЭД(базовое)=1,4·7,5=10,5кВт.

Определим число скоростей коробки:

 

Согласно Приложению Д [1] выбираем электродвигатель постоянного тока: модель- 2ПО200LГУ4;

Номинальная мощность N – 11кВт.;

Номинальная максимальная частота вращения n_maxпри 340 вольт = 2500 об./мин.

Определим количество зубчатых блоков, необходимое для модернизации привода главного движения:

Z_бл.=Z-1=4-1=3