Проектирование коробки скоростей (число скоростей = 21) токарно-винторезного станка, страница 8

5  Расчет шпоночных соединений

Материал, применяемый для шпонок – Сталь 45,  [σ_см] = 120 МПа.

Расчет шлицевых соединений  произведен при помощи программы «APM Joint», программного модуля «APM Wine Machine». Пример расчета приведен в приложении Ж.

Результаты всех вычислений сводим в таблицу 5:

Таблица 5

Вал	T, Нм		Диаметр вала, мм	Расчетные размеры шпонки		Принятые размеры шпонки
III	340		40	12×8×20		12×8×20
III	669		50	14×9×27		14×9×27
VI	1318	80			22×14×24	22×14×24

6  Расчет фрикционной муфты

В начальный период касания полумуфт происходит относительное проскальзывание их рабочих поверхностей (смазанных или сухих), и тем самым обеспечивается плавность включения муфты. При установившемся движении проскальзывание не происходит, а при перегрузке муфта пробуксовывает, что предохраняет машину от поломок.

Фрикционные муфты должны обладать надежностью сцепления, высокой износостойкостью и теплостойкостью контактирующих поверхностей. Материал трущихся деталей (накладок) выбирается в зависимости от среднего контактного напряжения (давления):

, где     [7]

Fa – осевая сила;

 - средний диаметр рабочей части дисков.

Средняя окружная скорость

,

- частота вращение муфты (об/мин);

Т = Мс = 111 (Н*м) – вращающий момент;

 = 1,3…1,5 – коэффициент запаса сцепления табл.35 [7];

Dср – средний диаметр контакта;

f = 0,2 – коэффициент трения (фрикционной пары сталь по стали) табл.34 [7];

Число поверхностей трения [7]:

Полученное значение z округляют до целого числа.

 = 0,91 - коэффициент, учитывающий влияние числа пластин в муфте на передаваемый ею момент берется из табл.38.

 = 1 - поправочный  коэффициент, учитывающий чистату включение муфты при малых моментов [7].

=1,19 - коэффициент, учитывающий влияние скорости берется из табл.36.

Коэффициент пределам отношения ширины к среднему диаметру

;

А = π* b² =3,14*40 ²= 0,013 (м²) – площадь поверхности трения;

b – ширина поверхности трения;

;

Допускаемый крутящий момент на муфте из условия трения [7]:

,

[7]

;

 (Па)

Многодисковые фрикционные муфты имеют небольшие габариты и не требуют большого усилия для их включения.

Материал фрикционной пары принимаем - сталь по стали.

Число пластин в полумуфтах определяется [7]:

Расчет для зубчатых передач обратного хода шпинделя можем провести при помощи программы «Компаса – Shaft 2D, в частности Компаса-Gears 5.5.02». Пример расчета приведен в приложении Б.

График чисел оборотов обратного хода представлен в приложении К.

Результаты всех вычислений сводим в таблицу 6:

Передача	m, мм	aw, мм	Z	dw, мм	da, мм	bw, мм	[σ]h ,МПa	[σ]f ,МПа	σh ,МПа	σf ,МПа	Материал
za-zb	2	90	53	106	110	20	1785	1058	711,5	130,6	45
			37	74	78
zc-zd			53	106	110	20			839,9	198,3
			37	74	78

Таблицу 6

7  Смазывание. Выбор смазки

         Для уменьшения потерь мощности на трение, снижения интенсивности изнашивания трущихся поверхностей, их охлаждения и очистки от продуктов износа, а также для предохранения от заедания в передачах, задиров поверхностей, коррозии должно быть обеспечено надежное смазывание трущихся поверхностей. Для смазывания широко используется циркуляционную смазку.  Циркуляционное смазывание применяется при окружной скорости зубчатых колес  больше 12,5 м/с. Выбор смазочного материала основан на опыте эксплуатации машин.

Циркуляционная смазка применяется в первую очередь, для шпиндельных узлов, работающих при напряженных режимах. С ее помощью можно обеспечить необходимый по условию теплоотвода расход смазки через подшипник. Циркуляционная система смазки  включает в себя систему охлаждения смазки, которое может происходить естественным путем или с помощью установки для искусственного охлаждения.