Модернизация привода главного движения станка модели 6С12Ц с бесступенчатым изменением частоты (стр. 6 из 8)

- высота шпонки, мм;

- рабочая длина шпонки, мм;

- напряжение, которое допускается, принимаем стандартные шпонки [3 с.62, табл. 7.1].

Рисунок 6 - Размеры шпоночного соединения.

d, мм	lр, мм	T, Нм	[σсм], МПа	σсм, МПа	количество:	b, мм	h, мм	t1, мм	t2, мм
40	40	405,1	100	89,6	1	12	8	5	3,3

.

Все выбранные шлицевые и шпоночные соединения соответствуют условию прочности при проверке на смятие.

7 Выбор подшипников

Учитывая элементы, расположенные на валах, а также по диаметрам шипов, выбираем подшипники, параметры которых заносим в таблицу 8.

Таблица 4 – Параметры подшипников

Подшипник	Внутренний диаметр d, мм	Наружный диаметр D, мм	Ширина кольца B, мм	Статическая грузоподъемность C0, кН
Вал 1 66408 – 1шт. 66412 – 2шт.	40 60	110 150	27 35	52,7 98
Вал 2 66409 – 3шт.	45	120	29	64
Шпиндель СА-36216 – 2шт. А-3182118 – 2шт. 36214 – 2шт.	80 90 70	140 140 125	26 37 24	- - -

Проверочный расчет подшипников.

Фактическая долговечность подшипника

в часах.

;

где С – динамическая грузоподьемность, кН.

Р – приведенная грузоподьемность, кН.

r - коэфициент формы тел качения,

- для шариковых подшипников.

Найдем приведенную грузоподьемность:

Н;

де V – „коэфициент кольца”: V=1 при вращении внутреннего кольца, V=1,2 при при вращении наружного кольца;

R, A – радиальная и осевая нагрузка на подшипник;

X, Y – коэфициенты приведения R, A; Х=1. [3 с. 68 табл.8.4]

- коэфициент безопасности, зависит от вида работы и серьезность последствий аварии, =1,2. [3 с.65 табл. 8.1].

- коэфициент температурного режима. [3 с.65 табл. 8.2].

к=1 - при

На первом валу:

- для шарикоподшипника 66408:

7437,7 Н,

.

- для сдвоенного радильно-упорного подшипника 66412:

;

.

На втором валу:

- для сдвоенного радильно-упорного подшипника 66409:

.

- для радильно-упорного подшипника 66409:

;

.

. Т.к. часов, тогда условие долговечности выполняется.

Подшипники СА-36214, А-3182118, 36214 расчету подвергаться не будут, так как они взяты из паспорта станка и уже рассчитаны.

8 определение системы смазки

Индивидуальная схема служит для подвода смазочного материала к одной смазочной точке, централизованная к нескольким точкам.

В нераздельной схеме нагнетательное устройство присоединено к смазочной точке постоянно, в раздельной оно подключается только на время подачи смазочного материала.

В проточной системе жидкий или пластичный материал используется один раз.

В циркуляционной системе жидкий материал подается повторно.

В системах дроссельного дозирования объем смазочного материала, подаваемого к смазочной точке регулируется дросселем.

В системах объемного дозирования могут регулироваться не только доза, но и частота подачи.

В комбинированных системах могут быть предусмотрены объемное и дроссельное регулирование одно- и двухматериальные питатели.

Системы с жидким смазочным материалом в зависимости от способа его подачи к поверхностям трения могут быть разбрызгивающими, струйными, капельными, аэрозольными.

Для модернизированного узла выбираю местную импульсно-циркуляционную смазку контактирующих поверхностей.

9 РАСЧЕТ ТРЁХОПОРНОГО ШИНДЕЛЬНОГО УЗЛА С ПОДШИПНИКАМИ КАЧЕНИЯ В ОПОРАХ

На жесткость рассчитывают шпиндельные узлы всех типов. При этом определяют упругое перемещение шпинделя в сечении его переднего конца, для которого производится стандартная проверка шпиндельного узла на жесткость. Это перемещение принимают в качестве упругого перемещения переднего конца шпинделя. Имеем трёхопорный шпиндель, но в расчетах упростим его до двухопорного.

В перемещении учитывают только деформации тела шпинделя и его опор. Собственные деформации обрабатываемой детали, режущего инструмента, конического или другого соединения инструмента со шпинделем определяют дополнительными расчетами, не относящимися к расчету шпиндельного узла на жесткость. Находят радиальную и осевую жесткость. При расчете радиальной жесткости все силы приводят к двум взаимно перпендикулярным плоскостям Y и Z, проходящим через ось шпинделя. Вычисляют радиальное перемещение его переднего конца в этих плоскостях, а затем суммарное перемещение

Необходимо учитывать существенное влияние осевой опоры на перемещение переднего конца, что является следствием защемляющего (реактивного) момента, возникающего в осевой опоре и противоположного по знаку моменту нагрузки. Дополнительное радиальное перемещение представляет собой сдвиг переднего конца под действием силы, возникающей как следствие защемляющего момента.

Радиальное перемещение шпинделя в заданном сечении, например, плоскости Y,

где

- перемещение, вызванное изгибом тела шпинделя;

- перемещение, вызванное нежесткостью (податливостью) опор;

- сдвиг, вызванный защемляющим моментом;

- перемещение, вызванное податливостью контакта между кольцами подшипника и поверхностями шпинделя и корпуса, определяемое по зависимости

где Р - нагрузка на опору, Н;

К₁=1...2,5;

d - внутренний диаметр подшипника, м;

В и D - ширина и наружный диаметр подшипника, м.

Смещение переднего конца шпинделя зависит не только от его размеров. жесткости опор, нагрузок, но и от схемы нагружения.

Приводной элемент шпинделя расположен между его опорами. Эта схема типична для токарных и фрезерных станков, а так же для многооперационных станков с ЧПУ. Радиальное упругое перемещение шпинделя в расчетной точке слагается из следующих перемещений:

_Q тела шпинделя под действием силы Q на приводном элементе; _д, вызванное деформацией опор от силы Q , _р тела шпинделя под действием силы резания Р; _Р, вызванное деформацией опор от силы P.

Рисунок 8 - Составляющие перемещения шпинделя в расчетном сечении

Примем обозначения: l - расстояние между передней А и задней В опорами шпинделя; а - вылет переднего конца (консоль); b - расстояние от приводного элемента до передней опоры; I₁ - среднее значение осевого момента инерции сечения консоли; I₂ - среднее значение осевого момента инерции сечения шпинделя в пролете между опорами; S₁ и S₂ - площади сечения переднего конца и межопорной части шпинделя; Е - модуль упругости материала; G - модуль сдвига материала шпинделя;J_A,и J_B» - радиальная жесткость передней и задней опор; е -коэффициент защемления в передней опоре.