Проект коробки скоростей вертикально-сверлильного станка (стр. 1 из 3)
Государственный комитет Российской Федерации по высшему образованию
Ульяновский государственный технический университет
Кафедра: «Металлорежущие станки и инструменты»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовой работе
Тема: «Проект коробки скоростей вертикально-сверлильного станка»
Разработал:
студент гр. ТИМд 41
Вериялов А.М.
Руководитель проекта:
Антонец И.В.
Ульяновск 1999
Содержание
Введение
1. Построение графика частот вращения шпинделя и определение числа зубьев передач
1.1 Исходные данные
1.2 Построение графика частот вращения шпинделя
1.3 Определение чисел зубьев шестерен
1.4 Проверка выполнения частот вращения
2. Разработка кинематической схемы коробки скоростей
3. Предварительный прочностной расчет привода
3.1 Определение расчетной частоты вращения шпинделя
3.2 Определение мощностей и передаваемых крутящих моментов на валах
4. Расчет модулей зубчатых передач
5. Расчет диаметров валов
6. Расчет подшипников качения
7. Расчет шлицевых соединений
8. Расчет шпоночных соединений
Литература
Введение
Универсальный вертикально-сверлильный станок модели 2А135.
Назначение и область применения.
Станок 2А135 предназначен для работы в ремонтных, инструментальных и производственных цехах с мелкосерийным выпуском продукции. Будучи снабжен приспособлениями, он может применяться также в массовом производстве. Станок рассчитан на условный диаметр сверления отверстия 35 мм, допускает усилие подачи 1600 кг, крутящий момент 4000.
Наличие на станке девятискоростной коробки скоростей и одинацатискоростной коробки подач полностью обеспечивает выбор нормальных режимов резания при сверлении, рассверливании, зенкеровании, частично развертыванию, а также при наличии электрореверса при нарезании резьбы. Жесткость конструкции, прочность рабочих механизмов и мощность привода позволяют использовать режущий инструмент, оснащенный твердым сплавом.
Основные технические данные и характеристики.
| Условный диаметр сверления, мм | 35 |
| Наибольшее допустимое усилие подачи, кг | 1600 |
| Допустимый крутящий момент Мкр на шпинделе, кг*см | 4000 |
| Мощность электродвигателя, кВт | 4,5 |
| Число оборотов электродвигателя в минуту | 2870 |
| Конус – Морзе №4 | |
| Вылет шпинделя, мм | 300 |
| Наибольшая глубина сверления при автоматической подаче, мм | 225 |
| Наибольшее вертикальное перемещение салазок шпинделя, мм | 200 |
| Число скоростей шпинделя | 9 |
| Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту | 68-1100 |
| Число подач шпинделя | 11 |
| Пределы подач, мм/об | 0,115-1,6 |
| Электрический реверс ручной и автоматический | |
| Наибольшее вертикальное перемещение стола, мм | 325 |
| Рабочая поверхность стола, мм | 450*500 |
| Наибольшее и наименьшее расстояние от торца шпинделя, мм: | |
| до стола | 0-750 |
| до фундаментальной плиты | 705-1130 |
| Охлаждается от электронасоса производительностью, л/мин | 22 |
| Габарит станка, мм 1240*810*2563 | |
| Вес станка, кг | 1415 |
1. Построение графика частот вращения шпинделя и определение
числа зубьев передач
шпиндель коробка скорость вал подшипник
1.1 Исходные данные
| - число частот вращения шпинделя | z=18 |
| - коэффициент геометрической прогрессии |  и  |
| - минимальная частота вращения шпинделя | nmin=25 об/мин |
| - частота вращения вала электродвигателя | nЭ.Д. = 1500 об/мин |
| - мощность электродвигателя | N=5 кВт |
| - ресурс станка | Т = 16000 ч |
1.2 Построение графика частот вращения шпинделя
Из структурной формулы z=3*3*2 видно, что число валов в коробке скоростей 5 (число сомножителей плюс один и плюс вал электродвигателя).
Для построения графика на одинаковом расстоянии друг от друга проводим вертикальные линии, число которых равно числу валов в приводе.
На расстоянии равном lgj проводим горизонтальные линии, число которых равно числу частот вращения шпинделя плюс 2-5.
При построении графика следует учесть, что передаточные отношения понижающих передач не должны быть меньше ј, а повышающих не более 2.
1.3 Определение чисел зубьев шестерен
– данное отношение с достаточной точностью выполняется ременной передачей со шкивами Æ140 и Æ200 мм.
Принимаем число зубьев шестерен zШ = 21
;
;
;
;
;
;
;
;
Принимаем 
;
;
;
;
;
;
;
;
;
Принимаем 
;
;
;
;
;
;
Таблица 1.1
 | i1 | i2 | i3 | i4 | i5 | i6 | i7 | i8 | i9 |
| zШ/zK | 80/150 | 21/67 | 25/63 | 29/59 | 23/73 | 37/59 | 53/43 | 24/76 | 47/53 |
| Sz | - | 88 | 96 | 100 | |||||
Рис. 1.1 – График частот вращения шпинделя
1.4 Проверка выполнения частот вращения
Dn=±10(j-1)%= ±10(1,26-1)=2,6%
Действительные частоты вращения шпинделя nД находим из уравнений кинематического баланса. Результаты расчета представлены в табл. 1.2.
Таблица 1.2 – Результаты проверки отклонения действительных частот
вращения шпинделя от заданных геометрическим рядом
| №Ступени | Уравнение кинематического баланса | Действительное значение частот вращения nд; об/мин | Частота вращения по геометрическому ряду nГ.Р., об/мин | Отклонения частот вращения  |
| I |  | 24,9 | 25 | -0,4 |
| II |  | 31,6 | 31,5 | 0,4 |
| III |  | 39,1 | 40 | -2,25 |
| IV |  | 49,7 | 50 | -0,6 |
| V |  | 62,9 | 63 | -0,4 |
| VI |  | 70,5 | 71,5 | -1,4 |
| VII |  | 78 | 80 | -2 |
| VIII |  | 88,7 | 90 | -1,4 |
| IX |  | 97,6 | 100 | -2,4 |
| X |  | 109,9 | 112,5 | -2,31 |
| XI |  | 123,6 | 125 | -1,12 |
| XII |  | 139,5 | 142,5 | -2,1 |
| XIII |  | 156,1 | 160 | -2,4 |
| XIV |  | 176,6 | 180 | -1,9 |
| XV |  | 275,2 | 282,5 | -2,6 |
| XVI |  | 348,1 | 357,5 | -2,5 |
Проверка показала, что отклонения всех действительных частот вращения шпинделя от частот геометрического ряда находятся в пределах допустимого.