Привод главного движения горизонтально фрезерного станка D = 400мм, страница 3

Предварительный схематичный общий вид горизонтально фрезерного станка.

1 Кинематический расчет привода

Цель расчета – разработка структуры привода главного движения (ПГД), распределение передаточных отношений между кинематическими группами и их оптимизация с последующим подбором числа зубьев колес и шестерен всех передач и диаметральных размеров шкивов. Завершается расчет построением наиболее рационального варианта картины частот вращения и кинематической схемы привода.

Перед началом расчета дополнительному определению подлежат следующие недостающие исходные данные:

1)  мощность привода N_П вычисляется по формуле

                                                            ,                                                                (1.1)                                                        где h – коэффициент полезного действия механической части, который на стадии разработки технического предложения принимают равным 0,75…0,85;

N – эффективная мощность резания, кВт.

 кВт

2)  минимальная частота вращения n_min находится по выражению

                                                          ,                                        (1.2)

где n_max – максимальная частота вращения, мин^-1;

D_П – общий диапазон регулирования скорости.

 мин^-1

3) определятся число ступеней скорости Z привода

                                                        ,                                      (1.3)

где j  – знаменатель геометрического ряда частот вращения, значение которого в соответствии с заданной  допустимой потерей скорости равно 1.41.

  

          По рассчитанным данным (N_П, Z), а также в соответствии с заданной максимальной частотой вращения (n_max) по справочнику [1] выбирается двухскоростной (с целью упрощения коробки скоростей) асинхронный электродвигатель 4A132М4У3. Основные данные электродвигателя приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Основные технические данные двигателя 4А132М4У3

Синхронная частота n, мин-1	Мощность N, кВт	КПД h, %	Скольжение S, %
1500	11	82	3.1
3000	12,5	77	3.1

          Тип кинематической структуры: множительная с двухскоростным электродвигателем. Структурная формула привода определяется следующим образом:

                                                         ,                                       (1.4)

               4) Определяется x – характеристика группы, которая численно равна количеству ступеней скорости, получаемых за счет переключения предшествующих групп:

5)  Выписываются стандартные значения частот вращения от n_min до n_max:

125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000; 1400;

На основе полученных данных строится картина частот вращения. На рисунке 1.1  представлена КЧВ, а на рисунке 1.3 кинематическая схема привода.

Рисунок 1.1КЧВ

Рисунок 1.3 Кинематическая схема привода

Вычисляются фактические частоты вращения шпинделя n_jф, и определяются относительные погрешности dn_j  фактических частот вращения шпинделя, выраженные в процентах, которые затем сравниваются с допустимыми на основе зависимости

                                                ,                               (1.5)

где [dn] = ±10(j – 1) = ±10(1.41-1) = ±4.1;

.

Результаты вычислений других погрешностей представлены в таблице 1. 2.

Таблица 1. 2 – Расчет относительной погрешности

Стандартные частоты вращения  шпинделя     nj, мин-1	Фактические частоты вращения шпинделя    njф, мин-1	Относительная             погрешность                dnj, %
125	123,9	0,87
180	177	1,66
250	249,54	0,18
355	356,49	-0,41
500	488,86	2,2
710	698,37	1,64
1000	984,55	1,54
1400	1406,5	-0,46

2 РАСЧЕТ НАГРУЗОК И ПЕРЕДАЧ

2.1 Расчетные нагрузки