а) условно выделяют в заданном диапазоне бесступенчатого регулирования частот вращения шпинделя
геометрический ряд и принимают знаменатель этого условного геометрического ряда j равным диапазону регулирования ДПТ с постоянной мощностью Ддв.N , т.е. j = nдв.max/ nдв.н . Этот условный знаменатель не округляют до стандартного значения;б) определяют расчётное число значений z условного геометрического ряда частот вращения шпинделя с принятым знаменателем j по формуле
(полученное значение z также не следует как-либо округлять);в) если частота вращения шпинделя n, начиная с которой и выше должна передаваться полная мощность, не дана в задании, её определяют как n = nmax / ДN либо
, где – третья, четвёртая или иная заданная либо принятая студентом часть диапазона частот вращения шпинделя (по расчётному числу его ступеней z), в которой передача полной мощности не требуется; затем определяют ;г) определяют
и округляют полученное число до целого.Если это делается в сторону уменьшения, диапазон обеспечиваемых частот вращения шпинделя будет иметь разрывы, если в сторону увеличения – перекрытия;
д) определяют минимальное передаточное отношение привода
, затем расчётную минимальную частоту вращения вала электродвигателя ;ж) строят ДЧВ, принимая передаточные отношения зубчатых и ременных передач, как правило, в пределах от 1/4 до 1 (в порядке исключения до 2 – для зубчатых передач) и просчитывая частоты вращения валов при работе двигателя на минимальной, номинальной и максимальной частотах. Рекомендации по проектированию ДЧВ бесступенчатого привода и изображению её в расчётно-пояснительной записке те же, что и для ступенчатого привода (см. выше п/п. А,в).
Примечания
1 Для удобства построения ДЧВ шкалу частот вращения валов целесообразно выполнять со знаменателем, меньшим
; его можно, например, принять любым из таблицы предпочтительных чисел, чтобы можно было воспользоваться этой таблицей, или равным , где а равно 2, 3, 4, ... . В последнем случае, возможно, значения ряда придётся рассчитать; совпадение или несовпадение этих значений со стандартными не является принципиальным т.к. проектируется привод с бесступенчатым регулированием.2 Если в задании определено zкс , то надо определить сначала φ (
), а затем по Ддв.N ≈ φ подобрать электродвигатель;и) далее выполняют действия, отмеченные выше для ступенчатого привода (см. п/п. А,г-е), и уточняют частоты вращения, определённые в соответствии с указанием предшествующего подпункта.
3.2.7 Описание разработанной конструкции узла
В описании приводятся основные конструктивные особенности:
- форма корпуса узла;
- количество валов, их конструктивное оформление;
- устройство муфты, соединяющей вал электродвигателя с первым валом привода (в случае фланцевого двигателя);
- при наличии ременной передачи – способ натяжения ремней и способ разгрузки ведомого вала от изгибающих усилий этой передачи;
- устройство и работа пусковой фрикционной муфты и органов управления ею;
- механизм (способ) реверсирования и (или) торможения шпинделя;
- конструкция шпиндельного узла: тип опор, их регулировка, форма рабочего конца шпинделя, способ закрепления в шпинделе заготовки или инструмента;
- конструкция передвижных зубчатых блоков (цельные, сборные), муфт (кулачковых, электромагнитных, фрикционных) и органов управления ими;
- способ установки на валах и фиксирования в осевом направлении неподвижных зубчатых колёс;
- типы подшипников и способы установки их на валах и в расточках корпуса;
- способ смазки элементов привода: подшипников, зубчатых колёс, дисков фрикционных муфт и т.д.
Описание выполняется со ссылками на номера позиций деталей сборочного чертежа узла.
Объём раздела – 5÷8 страниц.
3.2.8 Силовые и иные расчёты деталей и механизмов привода
3.2.8.1 Расчёту подлежат основные детали привода: зубчатые колёса, ременные передачи, валы, шпиндель, муфты, опоры валов и шпинделей.
Для того чтобы приступить к проработке сборочного чертежа привода, необходимо определить размеры шестерён и шкивов, а также принять в первом приближении диаметры валов и расстояние между стенками, в которых будут размещаться опоры валов.
Расчёт модулей шестерён, необходимый для определения их размеров, и ременных передач проводят на ЭВМ по методике [3]. Предварительное определение диаметров валов и шпинделя следует производить в соответствии с представленным в приложении Г.
По методике [3] на ЭВМ или по [5 и др.] производится расчёт подшипников. Это выполняется параллельно с проработкой сборочного чертежа для того, чтобы уменьшить вероятность ошибок при конструировании валов и подшипниковых узлов. Уточненный расчёт валов на кручение и изгиб производится после конструктивной проработки привода, т.е. после выявления расстояний между опорами и точками приложения сил по методике [3] на ЭВМ или по учебным изданиям по сопротивлению материалов или прикладной механике. Валы, подлежащие уточненному расчёту, указываются руководителем проекта. Для этих же валов делается расчёт шлицевых и (или) шпоночных сопряжений [2, 9, 11, 14 и др.].
Шпиндель рассчитывается только на жёсткость, исходя из условий точности работы станка [3, 16].
Студент может выполнить расчёт органов управления и иные расчёты.
3.2.8.2 Производимые расчёты деталей должны содержать следующие сведения, схемы и выкладки:
а) чётко составленный заголовок расчёта с указанием детали (передачи) и вида рассчитываемого параметра. Например: "Расчёт шпинделя на жёсткость";
б) роль данной детали в механизме, описание сил, действующих на неё, и т.п.;
в) расчётную схему с указанием сил в буквенном обозначении и необходимых размеров (в отдельных случаях даётся эскиз детали и рассчитываемые сечения);
г) выбранный материал детали и его термообработка;
д) допускаемые напряжения со ссылкой на литературный источник;
е) описание этапов (ход) расчёта;
ж) выводы по результатам расчёта.
3.2.9 Заключение
Заключение должно содержать оценку результатов работы по выполнению курсового проекта, в частности, с точки зрения его соответствия требованиям задания, только в более подробном виде. В заключении необходимо отметить техническую и научную ценность проекта и возможные экономические выгоды в случае его внедрения.
Объём раздела – до 1 страницы.
3.2.10 Библиографический список использованной литературы
В список литературы следует включать все использованные источники, включая рукописные (отчёты о научно-исследовательских работах, лекции, методические разработки и т.д.) в порядке появления ссылок в записке или по алфавиту. Библиографический список составляют в соответствии с ГОСТ 7.1-2003 (Библиографическое описание документа. Общие требования и правила оформления). Примеры библиографического описания источников в соответствии с указанным ГОСТ вывешены в библиотеке ТулГУ. В качестве примера также можно принять библиографический список рекомендованной литературы, приведённый в данных методических указаниях.
3.2.11 Спецификация
Спецификация составляется на конструкцию всего проектируемого узла в соответствии с указаниями кафедры АСС (выдаются на электронный носитель) или [28]. Спецификация подшивается в конце записки и в общий счёт страниц не входит.
3.3 Оформление расчётно-пояснительной записки
Расчётно-пояснительная записка выполняется на листах бумаги формата А4 (210х297 мм) с учётом следующих требований.
1) Текст пишется на одной стороне листа от руки с шагом между строк 8-10 мм пастой (чернилами) чёрного, фиолетового или синего цвета. Титульный лист оформляется чертёжным шрифтом размером 10; 5 и 3,5 мм. Допускается выполнять записку на двух сторонах листа при условии, что на любой стороне листа не просматривается рисунок или текст другой стороны.
Рекомендуется текст печатать на принтере через 1,2÷1,5 интервала с автоматической расстановкой переносов и запретом висячих строк. Размер шрифта (кегль) – 14÷12.
2) Каждая страница записки должна иметь поля:
- 20 мм сверху и 25 мм снизу,
- 25 мм со стороны подшивки и 10 мм с противоположной стороны.
Никаких рамок и штампов на листах записки не делается!
3) Все страницы с текстом, таблицами и рисунками нумеруются сквозным порядком, кроме титульного листа, бланка задания и аннотации. Бланк задания и аннотация не учитываются при общем подсчёте страниц и поэтому на странице с введением ставят цифру "2".