Модернизация привода главного движения станка модели 6С12Ц с бесступенчатым изменением частоты (стр. 2 из 8)
где СV=64,7, m=0,2, y=0,2, x=0,1, р=0, u=0,15, q=0,25 – коэффициент и показатели степени.
tMAX=5 мм – максимальная глубина резания.
SZMАХ=0,15 мм/зуб – максимальная подача.
Т=300 минут – стойкость.
Кv =Кmv
Киv Кпv=1,0 0,3 1,0=0,3.Z=26, DMАХ=250мм – параметры режущего инструмента
ВMАХ=0,8
250=200мм – ширина фрезерованияРассчитываем скорость:
м/мин.Проведём расчет составляющих сил резания по следующей формуле:
,Для силы Рz , при материале режущей части фрезы – быстрорежущая сталь, имеем:
t=5 мм – припуск.
Sz=0,15 –подача, мм/зуб.
– минимальная частота вращения шпинделя, об/мин.Ср=82,5, x=0,95, y=0,8, u=1,1, q=1,1, w=0
Кмр=
Z=26, D=250мм – параметры режущего инструмента
В=200мм – ширина фрезерования
Рассчитываем составляющую Рz :
Н.Для силы Рz , при материале режущей части фрезы – Т15К6, имеем:
t=0,5 мм – припуск.
Sz=0,06 –подача, мм/зуб.
– максимальная частота вращения шпинделя, об/мин.Ср=825, x=1, y=0,75, u=1,1, q=1,3, w=0,2
Кмр=
Z=6, D=63мм – параметры режущего инструмента
В=45мм – ширина фрезерования
Рассчитываем составляющую Рz :
Н.2.3 Предварительное определение мощности электродвигателя главного движения
Предварительное определение мощности электродвигателя главного движения определяется по формуле:
, кВтгде
- полезная мощность резания 
, кВтгде
- КПД цепи главного движения (для станков с вращательным главным движением 
=0,7-0,85).КПД цепи подачи приближенно определим по формуле:
,где коэффициенты КПД для составных частей привода выбирается из таблицы 2.
Таблица 2 – Значения КПД передач и подшипников станков.
| Тип передачи или подшипника | КПД |
Плоскоременная передача | 0,98 |
| Зубчатая ременная передача | 0,97 |
| Прямозубая цилиндрическая передача | 0,99 |
| Непрямозубая цилиндрическая передача | 0,965 |
| Коническая передача | 0,97 |
Червячная передача ( |  |
| Подшипники качения | 0,997 |
Подшипники скольжения | 0,98 |
-угол подъема винтовой линии червяка; 
=5+6° - угол трения в передаче)
Рисунок 2 – Общий вид двигателя постоянного тока IGG5108.
Выбираю электродвигатель постоянного тока модели IGG5108.
Таблица 3 - Технические параметры и габаритные размеры электродвигателя
| Технические параметры электродвигателя | ||||
| Тип двигателя | Номинальная мощность | Ном. частота вращения | Макс. частота вращения | Выходной момент |
| kW | мин-1 | мин-1 | Н*м | |
| IGG5108 | 5,5 | 1500 | 7000 | 35 |
Габаритные размеры двигателя
| Тип двигателя | a | b | c | e | f | g | g2 | g4 | g7 | g8 | h | k | k3 | k6 | k7 | k8 | k9 | k10 | k13 |
| IGG5108 | 369 | 160 | 9 | 404 | 197 | 245 | 190 | 220 | 303 | 225 | 100 | 591 | 262 | 100 | 160 | 115 | 55 | 80 | 300 |
| m | m1 | m2 | m9 | n | o | p2 | p9 | p10 | s | v | w1 | w5 | w6 | x1 | x3 | d | l | t | d6 | u |
| 60 | 60 | 18 | 44 | 40 | 1 | 446 | 99 | 247 | 12 | 39 | 63 | 50 | 396 | 231 | 122 | 28 | 60 | 31 | M10 | 8 |
3 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА СТАНКА
Определяем диапазон регулирования привода главного движения по формуле:
Определяем диапазон регулирования двигателя по формуле:
Определяем диапазон регулирования двигателя при постоянной мощности по формуле:
Определяем условную частоту вращения :
Принимаю
Определяем диапазон регулирования двигателя при постоянной мощности по формуле:
Для обеспечения бесступенчатого регулирования частоты вращения шпинделя при постоянной мощности знаменатель ряда передаточных отношений передач коробки скоростей φ1 принимаю равным RдР. Требуемое число ступеней коробки скоростей:
.Определяем диапазон регулирования привода по формуле:
Определяем диапазон регулирования двигателя при постоянной мощности по формуле:
.Определяем диапазон регулирования двигателя при постоянном моменте по формуле:
Определяем диапазон регулирования шпинделя при постоянной мощности по формуле:
Для обеспечения бесступенчатого регулирования частоты вращения шпинделя при постоянной мощности знаменатель ряда передаточных отношений передач коробки скоростей φ1 принимаю равным RдР. Требуемое число ступеней коробки скоростей:
.4 СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА СТАНКА
Расчетный крутящий момент на любом валу привода главного движения станка равен:
Н·м,где Nдв – номинальная мощность главного электродвигателя, кВт;
η – КПД механизма от вала электродвигателя до рассматриваемого вала;
n – частота вращения вала на предельных режимах резания, мин-1.
На первом валу:
Н·м,на втором валу
Н·м,на третьем валу
Н·м.5 ПРОЧНОСТНОЙ РАСЧЕТ ПЕРЕДАЧ ПРИВОДА СТАНКА
5.1 Расчет на прочность стальных зубчатых передач
5.1.1 Проверочный расчет цилиндрической прямозубой передачи.
Цилиндрические колёса, входящие в состав данной коробки скоростей имеют окружную скорость меньше 16 м/с, следовательно, целесообразно применять прямозубые передачи, а для конической передачи используем косозубые колёса. Расчет модуля таких передач поводится по изгибным (
) и контактным ( 
) напряжениям, а затем большее значение приводится к стандартному.Для прямозубой цилиндрической передачи:
Исходные данные:
· количество зубьев шестерни составляет z=56,
· передаточное отношение равно i=1,