Розрахунок та проектування приводу головного руху верстата I групи, страница 10

v=1.2 зовнішнє кільце,

v=1 внутрішнє кільце, кб – коефіцієнт безпеки, кб=1.3, кт – температурний коефіцієнт, кт=1,

x – коефіцієнт радіального навантаження,

y – коефіцієнт осьового навантаження.

Мінімальна довго тривалість підшипника по ГОСТ 16162 – 78 10000 год.

год.

6.8  Вибір електромагнітних муфт

Для автоматичного перемикання швидкостей у коробці швидкостей ми використовуємо електромагнітні муфти.

В електромагнітних муфтах обертаючий момент передається силами тертя, що виникають на поверхні фрикційних дисків при їхньому стисканні електромагнітом. Найбільш розповсюджені електромагнітні фрикційні та порошкові муфти, а також муфти ковзання (індукційні). Основні переваги електромагнітних муфт: зручність дистанційного й автоматичного керування; швидкодія; можливість точного регулювання моменту, що передається; відсутність неврівноважених сил.

Порівняні властивості названих видів муфт характеризуються наступним чином:

1.  Найменшу передаточну можливість має електромагнітні дискові фрикційні муфти, для яких вона складає 0,9. Для порошкових муфт указане відношення в середньому дорівнює 0,75. Для індукційних муфт величина відношення залежить від їх корекції і коливається у межах від 0,2 до 0,9.

2. По швидкодії електромагнітні багатодискові фрикційні і порошкові муфти розрізняються несуттєво. Їх час вмикання коливається у межах 0,03 - 0,25 с, а час відхилення - у межах 0,01 - 0,35 с; індукційні муфти в цієї групі найменш швидкодійні.

Ми використовуємо електромагнітні дискові фрикційні муфти. В електромагнітних дискових муфтах зціплення фрикційних дисків, що зв'язують ведому та ведучу частини муфти, відбувається під дією сил електромагніта, які виникають при пропусканні току через обмотку збудження. Муфти є в основному зціпленні, тому мають запобіжні властивості.

Недоліком електромагнітних дискових фрикційних муфт є збільшення часу вимикання муфти із-за залишкового магнетизму і наявності масляної плівки на дисках, із-за чого необхідне встановлення пружин для розводу дисків.

Електромагнітні багатодискові муфти виконують з винесеними дисками і з магніто провідними дисками.

Ми використовуємо муфти з магніто провідними дисками. Вони відрізняються від муфт з винесеними дисками більшою компактністю та саморегулюванням при зношенні дисків; працюють у мастилі.

Вибір електромагнітних муфт здійснюється на основі зрівняння максимального крутного моменту на даному валу та номінального крутного моменту, що передається муфтою (табл. 4.21, стор. 234 [7])

6.9 Уточнюючий розрахунок шпинделя

При розрахунку шпинделя потрібно перш за все представити розрахункову схему, яка враховувала б характер і координати прикладання сил. Розрахунок шпинделя здійснюється на міцність і на жорсткість. Розрахунок на міцність звичайно виконується як перевірочний розрахунок для тяжко навантажених шпинделів верстатів і зводиться до визначення запасу міцності.

Розрахунок на жорсткість є основним розрахунком і заключається у визначенні величини прогину переднього кінця шпинделя і кута нахилу передньої опори.

При розрахунку на жорсткість шпиндель замінюють в вигляді балки, встановленої на двох опорах. При цьому розрахункова схема в значній мірі залежить від прийнятих підшипників.

Як   матеріал  шпинделя  приймаємо   вуглеродисту   конструкційну   сталь 45.Розглянемо   розрахунок  шпинделя  на  прикладі  представленої схеми.

Cхема шпинделя

Рис.6.5 Розрахункова схема шпинделя

Визначаємо діючі сили :

, где   Pt –тангенціальна сила, Н,

m – модуль даної групи, мм,

Mкр – обертаючий момент на IV валу, Н∙м.

, де Рг – радіальна сила, Н,

α – кут контакту, α=200 ,

tg α=0.364

, где  dз – діаметр заготівки,  dз= (30-50),мм.

Якщо взяти в якості опор кулькові підшипники качання, то тоді розрахункова схема може бути представлена у вигляді балки на двох  ножових опорах.

Рис.6.6  Розрахункова схема валу

a=86 мм,

b=57 мм,

l=824 мм.

Будуємо розрахункові схеми з урахуванням площини дії сил(тобто вертикальні та горизонтальні площини).

Вертикальна площина:

1.Будуємо розрахункову схему у вертикальній площині.

,

,

 Н.

,

,

 Н.

Будуємо епюру згинаючих моментів у цій площині. Для цього необхідно визначити згинаючі моменти, що діють в цій площині.