Розрахунок та проектування приводу головного руху коробки швидкостей верстата, страница 5

де    Fr –радіальне навантаження на підшипник, Н;

Fa –осьове навантаження на підшипник, Н;

Х –коефіцієнт радіального навантаження ( табл.6.1, 6.2 [1]);

Y - коефіцієнт осьового навантаження ( табл.6.1, 6.2 [1]);

V –коефіцієнт обертання (при обертанні внутрішнього кола підшипника відносно напрямку навантаження, V=1);

k - коефіцієнт безпеки (табл.6.3 [1]);

kr - температурний коефіцієнт (табл.6.4 [1]).

На задній опорі шпинделя був вибраний кульковий радіальний підшипник по ГОСТу 27365-87, з динамічною завантаженістю с=31900 Н. При практичному виборі підшипника коливання в залежності від типу, за умов осьового навантаження підшипників еквіваленту завантаженості       краще  всього   рахувати  по   формулі,  приведеної  в  (табл. 6.3 [1]).

Визначаємо розрахункове еквівалентне навантаження .

Розрахункова довговічність до появи ознак втоми.

Габаритні розміри підшипника 310 (табл15[1])

; ;

Еквівалентну завантаженість для роликових підшипників радіально-упорних визначаємо за формулою:

P=(0.4*V*Fr+Y*Fa)*Kбт

Визначаємо розрахункове навантаження:

.

На задній опорі був обраний роликовий радіально-упорний підшипник по ГОСТ 333-79, з динамічною завантаженістю СТ=96600 Н.

Розрахункова довговічність до появи ознак втоми:

Габаритні розміри підшипника 7310:

d=50 мм; D=110 мм; B=29 мм.

6.8  Вибір  електромагнітних муфт

З метою автоматизації  процесу обробки для передачі крутного моменту між валами використовують електромагнітні муфти. В електромагнітних дискових муфтах зчеплення фрикційних дисків, які зв'язують ведучі та ведені частини муфти здійснюються під дією електромагніта, що з'являється при проході струму через обмотки збудження. Муфти мають запобіжні якості.

Ці муфти використовують в якості пускових та реверсивних в коробках подач  для перемикання ступенів чисел обертів в приводах для керування циклами переміщення   робочих органів  машин, в системах спостерігаючого привода.

Вибір електромагнітних муфт проводиться на основі зрівняння максимального обертаючого моменту на даному валу та номінального обертаючого моменту, що передається муфтою [8, табл..4.21 стр235]

Для вибору муфти необхідно, щоб номінальний момент, що передається муфтою був більший, ніж номінальний момент на валу. Також вибір здійснюється за конструктивними параметрами: діаметр валу для муфти, між осьова відстань та інше.

Для встановлення на валу приймаємо електромагнітну муфту контактного виконання Е1М2 за ГОСТом 21573-76.

На першому валу крутний момент 33,884 , вибираємо електромагнітну муфту виконання 06. На першому валу крутний момент 22,551 , вибираємо електромагнітну муфту виконання 05. На другому валу крутний момент 67,482 , вибираємо електромагнітну муфту виконання 08.

6.9  Уточнюючий розрахунок шпинделя

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

Рис. 6.4 Розрахункова схема шпинделя

Визначаємо діючи сили:

 


де – тангенційна сила, ;

– модуль даної групи, ;

– крутний момент на IV валу, ;

;       

 , де – радіальна сила,

*– кут контакту, 20°

**=0,364, одержуємо:

;

   де - діаметр заготівки, = мм.

 


;

.

Розрахункова схема представлена у вигляді балки на двох ножових опорах:

Рис. 6.5 Розрахункова схема валу

Будуємо розрахункові схеми з обліком плоскості дій сил (вертикальної або горизонтальної)

Вертикальна площина:

Будуємо розрахункову схему у вертикальній площині.

Визначаємо реакції в опорах:

-  реакція в опорах А:

;

-   реакція в опорах В:

,

;

Визначаємо згинаючі моменти, діючі в цій площині:

;

при : ;

при : ;

;

при : ;

при : ;

;

при : ;

при :

Горизонтальна площина.

Будуємо розрахункову схему в горизонтальній площині.

Визначаємо реакції в опорах: