Проект четырехкоординатного прецизионного многоцелевого станка горизонтальной компоновки

6.2.3 Расчет прочих расходов на модернизацию оборудования

Величина прочих расходов (Спрм, руб) определяется пропорционально расходам на оплату труда:

, (6.3)

где Кпрм - коэффициент, учитывающий прочие (накладные) расходы на модернизацию оборудования.

руб.

6.2.4 Расчет суммарных затрат на модернизацию оборудования

Расчет суммарных затрат на модернизацию оборудования (Смод, руб)

производится по формуле:

Смод=Сзпм+Скомпл+Спрм , (6.4)

С_мод=1697+460000+4243=465940 руб.

Результаты расчета затрат сведены в таблицу 13.

Таблица 13 - Затраты на модернизацию оборудования

Статьи затрат	Затраты, руб
1 Заработная плата рабочих с отчислениями	1697
2 Затраты на комплектующие изделия	460000
3 Прочие расходы	4243
Итого	465940

6.2.5 Расчет стоимости модернизированного оборудования (Цобмод, руб) осуществляется по формуле:

Цобмод=Цобнемод+Смод-Сзамкомпл, (6.5)

где Цобнемод - стоимость оборудования до проведения модернизации, руб;

Сзамкомпл - общая стоимость комплектующих изделий, заменяемых в ходе проведения модернизации оборудования, руб.

Цобмод =6100000+465940-210000=6355940 руб.

6.3 Расчет экономического эффекта от проведения модернизации

6.3.1 Расчет изменения трудоемкости

Снижение трудоемкости, ?Т ,% рассчитывается по формуле:

(6.6)

где t_штмод - штучное время на обработку детали с использованием модернизированого оборудования, мин/шт;

t_штбаз - штучное время при использовании базовой модели оборудования, мин/шт.

%

6.3.2 Расчет необходимого количества оборудования и его загрузки

6.3.2.1 Расчетное количество оборудования

Расчетное количество базового и модернизированного оборудования (С _расч) рассчитывается по формуле:

(6.7)

где N_вып - годовая программа выпуска деталей, шт/год;

F_дейст-действительный годовой фонд времени работы оборудования, час/год.

(6.8)

где K_рн - коэффициент потерь времени на ремонт и наладку (принимаем

К_рн = 0,985);

F_ном - номинальный фонд годового времени работы оборудования, час/год.

(6.9)

где h_смен - количество смен в день, смен;

F_смен - количество часов работы в смену, час/смен;

1 - сокращенная продолжительность смен в предпраздничные дни, час;

F_{ном дн} - номинальный фонд годового времени работы оборудования, в днях, дн/год.

(6.10)

где D_кален - количество календарных дней в году, дней;

D_вых - количество выходных дней в году, дней;

D_празд - количество праздничных дней в году, дней.

дней/год

час/год

час/год

6.3.2.2 Принятое количество оборудования (С_прин ):

С_{прин баз фрез} = 1

С_{прин баз щлиф} = 1

С_{прин мод} = 1

6.3.2.3 Загрузка оборудования

Загрузка оборудования (К_загр, %) рассчитывается по формуле:

(6.11)

6.3.3 Расчет годовой производительности единицы оборудования и ее изменения

6.3.3.1 Годовая производительность единицы оборудования

Годовая производительность единицы оборудования (Пр, шт/год) рассчи -тывается по формуле:

(6.12)

шт/год

шт/год

6.3.3.2 Коэффициент роста производительности оборудования

Коэффициент роста производительности оборудования (К_пр) рассчитывается по формуле:

(6.13)

6.3.4 Расчет капитальных вложений

6.3.4.1 Расчет капитальных вложений в оборудование

Капитальные вложения в оборудование (Коб, руб) рассчитываются по формуле:

(6.14)

где Ц_об - стоимость оборудования, руб.

руб.

руб.

руб.

руб.

6.3.4.2 Капитальные вложения в здание

Капитальные вложения в здание (К зд, руб) определяются по формуле :

Кзд =Ц зд•Sоб•K доп•C пр , (6.15)

где Ц зд - стоимость 1мІ здания, руб/мІ;

Sоб - площадь здания, занимаемая единицей оборудования, мІ;

Kдоп - коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь.

Кздбаз фрез= 4000·12,6·1,2·1=60480 руб.

Кздбаз шлиф= 4000·8·1,2·1=38400 руб.

Кздбаз= 60480+38400=98880 руб.

Кздмод = 4000•12,6•1,2•1=60480 руб.

6.3.4.3 Капитальные вложения суммарные

Суммарные капитальные вложения ( К_m, руб) определяются по формуле:

К_m = Коб+ К зд, (6.16)

К_mбаз = 7200000+98880 = 7298880 руб.

К_m мод = 6355940+60480 = 6416420 руб.

6.3.5 Расчет технологической себестоимости годового выпуска изделий

6.3.5.1 Расчет годовой заработной платы с отчислениями

Годовая заработная плата с отчислениями (С_зп, руб/год) рассчитывается по формуле:

(6.17)

где ЧТС - часовая тарифная ставка, руб/час;

К_дз - коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату;

К_урал - районный коэффициент;

К_сн - коэффициент отчислений на социальные нужды.

руб/год

руб/год

6.3.5.2 Расчет годовых затрат на электроэнергию

Годовые затраты на электроэнергию (С_эл, руб/год) рассчитываются по формуле:

(6.18)

где Ц_э - стоимость 1 кВт час электроэнергии, руб/кВт-час;

М_об - мощность электродвигателей, потребляемая единицей оборудования, кВт.

руб/год

руб/год

руб/год

руб/год

6.3.5.3 Расчет годовых амортизационных отчислений для оборудования

а) Годовые амортизационные отчисления для оборудования (С_амоб, руб/год) рассчитываются по формуле:

(6.19)

где Н_а - норма годовых амортизационных отчислений для данного вида оборудования, %.

руб/год

руб/год

б) Амортизационные отчисления для здания

Годовые амортизационные отчисления для здания (Самзд, руб/год) определяются по формуле:

Самзд=Кзд•Назд/100, (6.20)

где Н_азд - норма годовых амортизационных отчислений для здания, %.

Самзд баз=98880•2,5/100=2472 руб/год

Самзд мод=60480•2,5/100=1512 руб/год

в) Амортизационные отчисления суммарные (С_ам, руб/год) рассчитываются по формуле:

Сам= С_амоб+Самзд , (6.21)

Сам баз=720000+2472=722472 руб/год

Сам мод=635594+1512=637106 руб/год

6.3.5.4 Расчет годовых затрат на текущий ремонт оборудования

а) Затраты на текущий ремонт оборудования

Годовые затраты на текущий ремонт оборудования (С_ремоб, руб/год) рассчитываются по формуле:

(6.22)

где Н_ремоб - норма годовых затрат на текущий ремонт оборудования, %.

руб/год

руб/год

б) Затраты на текущий ремонт здания

Годовые затраты на текущий ремонт здания (Сремзд, руб/год) рассчитываются по формуле:

Срем зд=Кзд •Нремоб/100, (6.23)

где Нремоб - норма годовых затрат на текущий ремонт здания, %.

Срем зд баз=98880•1/100=989 руб/год

Срем зд мод=60480•1/100=605 руб/год

в) Затраты на текущий ремонт суммарные

Годовые суммарные затраты на текущий ремонт (Срем, руб/год) определяются по формуле:

Срем= С_ремоб + Сремзд, (6.24)

Срембаз=216000+989=216989 руб/год

Среммод=190678+605=191283 руб/год

6.3.5.5 Затраты на содержание здания

Расчет годовых затрат на содержание здания (Ссодзд, руб/год) ведется по формуле:

Ссодзд =Кзд•Нсодзд /100, (6.25)

где Нсодзд -норма годовых затрат на содержание здания, %.

Ссодздбаз=98880•3/100=2966 руб/год

Ссодздмод=60480•3/100=1814 руб/год

6.3.5.6 Расчет годовых затрат на инструмент

Годовые затраты на инструмент, (С_инстр, руб/год) рассчитываются по формуле:

, (6.26)

где Ц_инстр - цена инструмента, руб/шт;

Р_инстр - годовой расход инструмента, шт/год.

Годовой расход инструмента (Р_инстр, шт/год) определяется по формуле:

, (6.27)

где Т _{сл инстр} - срок службы инструмента, мин.

шт/год

шт/год

шт/год

шт/год

шт/год

руб/год

руб/год

руб/год

руб/год

руб/год

руб/год

руб/год

6.3.5.7 Расчет технологической себестоимости годового выпуска изделий

Технологическая себестоимость годового выпуска изделий (С_техн, руб/год) рассчитывается по формуле:

, (6.28)

руб/год

руб/год

Результаты расчета затрат сведены в таблицу 14.

Таблица 14 - Затраты на годовой выпуск деталей с использованием базового и модернизированного оборудования

Статьи затрат	Затраты, руб/год
	Базовый вариант	Модерн. вариант
1. Заработная плата с отчислениями	14555	10960
2. Затраты на электроэнергию	10298	11240
3. Амортизационные отчисления	722472	637106
4. Затраты на текущий ремонт	216989	191283
5. Затраты на содержание здания	2966	1814
6. Затраты на инструмент	28500	29000
Итого	995780	881403

6.3.6 Штучная технологическая себестоимость

Штучная технологическая себестоимость (С_{шт техн}, руб/шт) рассчитывается по формуле:

(6.29)

руб/шт

руб/шт

6.3.7 Расчет годовой экономии от снижения себестоимости

Экономия от снижения себестоимости, (С_изм, руб/год) рассчитывается по формуле:

(6.30)

руб/год

6.3.8 Расчет приведенных затрат

6.3.8.1 Годовые приведенные затраты

Годовые приведенные затраты (З_{прив год}, руб/год) рассчитываются по формуле:

(6.31)

где Е_н - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, руб/год/руб.

руб/год

руб/год

6.3.8.2 Удельные приведенные затраты

Удельные приведенные затраты (З_{прив уд}, руб/шт) рассчитываются по формуле:

(6.32)

руб/шт

руб/шт

6.3.9 Расчет годового экономического эффекта

Годовой экономический эффект (Э_год, руб/год) рассчитывается по формуле:

(6.33)

руб/год

Результаты расчетов проекта сведены в таблицу 14.

Таблица 15 - Технико-экономические показатели проекта

Показатели	Единица измерения	Базовый вариант	Модерн. вариант
1 Годовая программа	шт/год	1000	1000
2 Штучное время	мин/шт	24,7	18,6
3 Снижение трудоемкости	%	25
4 Количество оборудования	ед	2	1
5 Годовая производительность оборудования	шт/год	4730	6281
6 Коэффициент роста производительности оборудования	-	1,3
7 Капитальные вложения в т.ч.: - в оборудование; - в здание	руб	7298880 7200000 98880	6416420 6355940 60480
8 Технологическая себестоимость годового выпуска	руб/год	995780	881403
9 Экономия от снижения себестоимости	руб/год	114377
10 Годовые приведенные затраты	руб/год	2090612	1843866
11 Годовой экономический эффект	руб/год	246746

6.4 Выводы по экономической части

В экономической части дипломного проекта было выполнено:

- рассчитаны затраты на проведение модернизации;

- рассчитан годовой экономический эффект от проведения модернизации.

Заключение

В результате выполнения дипломного проекта был спроектирован четырехкоординатный прецизионный многоцелевой станок горизонтальной компоновки, обеспечивающий необходимую точность обработки и отвечающий всем требованиям технического задания.

В дипломном проекте были решены следующие задачи:

- выбран прототип прецизионного многоцелевого станка горизонтальной компоновки;

- спроектирован привод главного движения, включая шпиндельный узел;

- спроектирована несущая система станка;

- проведен сравнительный анализ статических, динамических и теплодеформационных характеристик несущей системы станка с учетом заполнения внутренних полостей станины синтеграном;

- проведен расчет экономического эффекта от проведения модернизации;

- проведен расчет категории тяжести труда.

В ходе решения поставленных в работе задач были выполнены следующие расчеты:

- кинематический расчет привода;

- расчет статических характеристик шпиндельного узла;

- расчет тепловых характеристик шпиндельного узла;

- расчет на жесткость несущей системы станка с синтеграном;

- расчет на жесткость несущей системы станка без синтеграна;

- модальный расчет станины с синтеграном;

- модальный расчет станины без синтеграна;

- динамический расчет станины с синтеграном;

- динамический расчет станины без синтеграна;

- термодеформационный расчет несущей системы станка с синтеграном;

- термодеформационный расчет несущей системы станка с синтеграном.

Список использованных источников

1 Пуш В.Э. Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных втузов/ Под ред. В.Э. Пуша. -М.: Машиностроение, 198. 256 с., ил.

2 Поляков А.Н., Парфенов И.В. Расчет коробок передач металлорежущих станков с применением ЭВМ: Методические указания по курсовому и дипломному проектированию для студентов: - Оренбург: ГОУ ОГУ, 20034. - 49 с.

3 Свирщевский Ю.И., Макейчик Н.Н. Расчёт и конструирование коробок скоростей и подач - Минск: Высшая школа, 1976. - 590 с.

4 Поляков А.Н., Парфенов И.В. Расчет и конструирование станков. Применение ЭВМ в курсовых и дипломных проектах: Методические указания по курсовому и дипломному проектированию для студентов: - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. - 26 с.

5 Перель Л.Я., Филатов А.А. Подшипники качения - М.: Машиностроение, 1992. - 543 с.

6 Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин : Учеб. Пособие для техн. спец. Вузов. - 8-е издание перераб. и доп. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 496 с., ил.

7 Палей М.А., Романов А.Б., Брагинский В.А. Допуски и посадки - Л.: Политехника, т. 1 и 2, 1991.

8 Багров Б.М., Козлов А.М. Многоцелевые станки: учебное пособие /Багров Б.М., Козлов А.М: - Липецк: ЛГТУ, 2004. - 193 с.

9 Расчет припусков и межпереходных размеров в машиностроении: Учебное пособ. для машиностроит. спец. вузув/Я.М. Радкевич., В.А. Тимирязев/ под ред. В.А. Тимирязева. - М.: Высш. Шк., 2004. - 272 с., ил.

10 Каминская В.В., Левина З.М., Д.Н. Решетов. Станины и корпусные детали металлорежущих станков (Расчет и конструирование). ЭНИМС- М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1960.-563 с.

11 Кудинов В.А. Динамика станков. - М.: Машиностроение, 1967. - 360 с.

12 Кирилин Ю.В., Шестернинов А.В. Расчет и проектирование шпиндельных узлов металлорежущих станков с опорами качения: учебное пособие: - Ульяновск: УлГТУ, 1998. - 72 с.

13 Поляков А.Н., Каменев С.В. Расчет базовых деталей станков в системе ANSYS: учебное пособие: - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2006. - 111 с.

14 Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. С74 Т.2 /Под ред. Косиловой А.Г. и Мещерякова Р.К. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. 496 с., ил.

15 Гореликова-Китаева О.Г. Технико-экономическое обоснование модернизации технологического оборудования: методические указания по выполнению экономического раздела дипломного проекта: - Оренбург: ООО «Агенство «ПРЕССА», 2006. - 22 с.

16 Курдюмов В.И., Зотов Б.И. Проектирование и расчет средств обеспечения безопасности. - М.: КолосС, 2005. - 216 с., ил.

17 Охрана труда в машиностроении: Учебник для машиностроительных вузов/Е.Я. Юдин, С.В. Белов, С.К. Баланцев и др.; Под ред. Е.Я. Юдина, С.В. Белова - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1983. 432 с., ил.

18 Общемашиностроительные нормативы времени, М. - Машиностроение, 1974.

19 Основной каталог металлорежущего инструмента Sandvik Coromant.

20 Каталог фрезерного инструмента Seco.

Приложение Б

(обязательное)

Расчет прямозубой эвольвентной передачи

Исходные данные

Крутящий момент на шестерне = 335 Н*М;

Частота вращения шестерни = 605 об/мин;

Допустимое контактное напряжение = 1000 МПа;

Допустимое изгибное напряжение = 320 МПа;

Отношение ширины венца к начальному диаметру шестерни = 0,2;

Число зубьев шестерни = 18;

Число зубьев колеса = 69;

Степень точности передачи = 7;

Расположение передачи - между опор.

Результаты расчета

Расчетный модуль по контактным напряжениям = 5,3;

Расчетный модуль по изгибным напряжениям = 5,9;

Стандартный модуль по ГОСТ 9563-60 = 6,00;

Межосевое расстояние = 261 мм;

Ширина шестерни = 21,6 мм;

Окружная скорость зубьев передачи = 3,42 м/с.

Исходные данные

Крутящий момент на шестерне = 335 Н*М;

Частота вращения шестерни = 605 об/мин;

Допустимое контактное напряжение = 500 МПа;

Допустимое изгибное напряжение = 140 МПа;

Отношение ширины венца начальному диаметру шестерни = 0,2;

Число зубьев шестерни = 36;

Число зубьев колеса = 51;

Степень точности передачи = 7;

Расположение передачи - между опор.

Результаты расчета

Расчетный модуль по контактным напряжениям = 5,3;

Расчетный модуль по изгибным напряжениям = 5,9;

Стандартный модуль по ГОСТ 9563-60 = 6,00;

Межосевое расстояние = 261 мм;

Ширина шестерни = 21,6 мм;

Окружная скорость зубьев передачи = 5,7 м/с.

Приложение В

(обязательное)

Расчет подшипников качения

Расчет подшипников на 1 валу

Исходные данные

Расстояние от левой опоры до силы Р = 0 мм

Расстояние от левой опоры до силы Q = 216,5 мм

Расстояние между опорами = 376,5 мм

Сила Р действующая на вал = 0 H

Сила Q действующая на вал = 2400 H

Угол между плоскостями действия сил = 0 Град

Частота вращения вала = 1500 Об/мин

Результаты расчета

Реакции в опорах

R = 1019,92 H

S = 1380,08 H

Статическая грузоподъемность подшипников

С01 = 1019,92 H

С02 = 1380,08 H

Динамическая грузоподъемность подшипников

С1 = 11816,59 H

С2 = 15989,33 H

Изгибающие моменты на валу(X от левого конца)

X1 = 216,50 H

M1 = 220,81 H*м

X2 = 0,00 H

M2 = 0,00 H*м

Расчет подшипников на 2 валу

Исходные данные

Расстояние от левой опоры до силы Р = 331,5 мм

Расстояние от левой опоры до силы Q = 68 мм

Расстояние между опорами = 358 мм

Сила Р действующая на вал = 6600 H

Сила Q действующая на вал = 2400 H

Угол между плоскостями действия сил = 175,25 Град

Частота вращения вала = 605 Об/мин

Результаты расчета

Реакции в опорах

R = 1457,83 H

S = 5657,28 H

Статическая грузоподъемность подшипников

С01 = 1457,83 H

С02 = 5657,28 H

Динамическая грузоподъемность подшипников

С1 = 12477,34 H

С2 = 48419,78 H

Изгибающие моменты на валу(X от левого конца)

X1 = 331,50 H

M1 = 483,27 H*м

X2 = 68,00 H

M2 = 1640,61 H*м

Расчет подшипников на 3 валу

Исходные данные

Расстояние от левой опоры до силы Р = 567 мм

Расстояние от левой опоры до силы Q = 0 мм

Расстояние между опорами = 600 мм

Сила Р действующая на вал = 6600 H

Сила Q действующая на вал = 0 H

Угол между плоскостями действия сил = 0 Град

Частота вращения вала = 178 Об/мин

Результаты расчета

Реакции в опорах

R = 363,00 H

S = 6237,00 H

Статическая грузоподъемность подшипников

С01 = 363,00 H

С02 = 6237,00 H

Динамическая грузоподъемность подшипников

С1 = 2065,96 H

С2 = 35496,90 H

Изгибающие моменты на валу(X от левого конца)

X1 = 567,00 H

M1 = 205,82 H*м

X2 = 0,00 H

M2 = 0,00 H*м

Приложение Г

(обязательное)

Расчет сечения сплошного вала

Расчёт первого вала коробки скоростей

Исходные данные

Изгибающий момент в сечении = 220,81 Н^.м;

Крутящий момент в сечении = 140 Н^.м;

Предел прочности материала вала = 980 МПа;

Максимальный диаметр сечения вала = 45 мм;

Минимальный диаметр сечения вала = 45 мм;

Ширина шлица или шпонки = 0 мм;

Высота шпонки шпонки = 0 мм;

Радиус галтели, выточки или признак = 1 мм;

Код марки стали = 35;

Признак концентратора напряжений = 1;

Число шлицев или шпонок в сечении вала = 0.

Результаты расчёта

Галтель Х=1, Радиус R=1 мм;

Запас статической прочности при изгибе = 29,105;

Запас статической прочности при кручении = 66,072;

Суммарный запас статической прочности = 26,636;

Запас усталостной прочности при изгибе = 11,671;

Запас усталостной прочности при кручении = 114,339;

Суммарный запас усталостной прочности = 11,611.

Расчёт второго вала коробки скоростей

Исходные данные

Изгибающий момент в сечении = 1640,61 Н^.м;

Крутящий момент в сечении = 335 Н^.м;

Предел прочности материала вала = 1470 МПа;

Максимальный диаметр сечения вала = 55 мм;

Минимальный диаметр сечения вала = 55 мм;

Ширина шлица или шпонки = 16 мм;

Высота шпонки шпонки = 10 мм;

Радиус галтели, выточки или признак = 1 мм;

Код марки стали = 50;

Признак концентратора напряжений = 4;

Число шлицев или шпонок в сечении вала = 1.

Результаты расчёта

Шпонка (торцевая фреза) Х=4, R=1 мм, B=16 мм, T=10 мм , Z=1;

Запас статической прочности при изгибе = 11,270;

Запас статической прочности при кручении = 86,468;

Суммарный запас статической прочности = 11,175;

Запас усталостной прочности при изгибе = 1,672;

Запас усталостной прочности при кручении = 26,599;

Суммарный запас усталостной прочности = 1,669.

Расчёт третьего вала коробки скоростей

Исходные данные

Изгибающий момент в сечении = 483,27 Н^.м;

Крутящий момент в сечении = 335 Н^.м;

Предел прочности материала вала = 980 МПа;

Максимальный диаметр сечения вала = 50 мм;

Минимальный диаметр сечения вала = 50 мм;

Ширина шлица или шпонки = 0 мм;

Высота шпонки шпонки = 0 мм;

Радиус галтели, выточки или признак = 1 мм;

Код марки стали = 35;

Признак концентратора напряжений = 1;

Число шлицев или шпонок в сечении вала = 0.

Результаты расчёта

Галтель Х=1, Радиус R=1 мм;

Запас статической прочности при изгибе = 18,242;

Запас статической прочности при кручении = 37,877;

Суммарный запас статической прочности = 16,435;

Запас усталостной прочности при изгибе = 7,178;

Запас усталостной прочности при кручении = 63,595;

Суммарный запас усталостной прочности = 7,132.

Приложение Д

(обязательное)

Расчет потерь на трение в подшипника качения

Расчет подшипников на 1 валу

Исходные данные

Тип подшипника.....................шариковый радиальный;

Внутренний диаметр подшипника......40 мм;

Наружный диаметр подшипника........80 мм;

Статическая грузоподъемность.......17800 H;

Частота вращения подшипника........1500 об/мин;

Радиальная нагрузка................1019 H;

Осевая нагрузка....................0 H;

Кинематическая вязкость смазки.....20 сСт.

Результаты расчета

Момент трения холостого хода.......17,726 H^.мм;

Момент трения от нагрузки..........11,411 H^.мм;

Суммарный момент трения............29,138 H^.мм;

Мощность трения....................4,577 Вт.

Исходные данные

Тип подшипника.....................шариковый радиальный;

Внутренний диаметр подшипника......45 мм;

Наружный диаметр подшипника........85 мм;

Статическая грузоподъемность.......20100 H;

Частота вращения подшипника........1500 об/мин;

Радиальная нагрузка................1380 H;

Осевая нагрузка....................0 H;

Кинематическая вязкость смазки.....20 сСт.

Результаты расчета

Момент трения холостого хода.......22,538 H^.мм;

Момент трения от нагрузки..........18,502 H^.мм;

Суммарный момент трения............41,039 H^.мм;

Мощность трения....................6,446 Вт.

Расчет подшипников на 2 валу

Исходные данные

Тип подшипника.....................шариковый радиальный;

Внутренний диаметр подшипника......55 мм;

Наружный диаметр подшипника........100 мм;

Статическая грузоподъемность.......25000 H;

Частота вращения подшипника........605 об/мин;

Радиальная нагрузка................1457 H;

Осевая нагрузка....................0 H;

Кинематическая вязкость смазки.....20 сСт.

Результаты расчета

Момент трения холостого хода.......20,854 H^.мм;

Момент трения от нагрузки..........21,283 H^.мм;

Суммарный момент трения............42,137 H^.мм;

Мощность трения....................2,670 Вт.

Исходные данные

Тип подшипника.....................роликовый радиальный;

Внутренний диаметр подшипника......45 мм;

Наружный диаметр подшипника........85 мм;

Статическая грузоподъемность.......50000 H;

Частота вращения подшипника........605 об/мин;

Радиальная нагрузка................5657 H;

Осевая нагрузка....................0 H;

Кинематическая вязкость смазки.....20 сСт.

Результаты расчета

Момент трения холостого хода.......130,269 H^.мм;

Момент трения от нагрузки..........99,280 H^.мм;

Суммарный момент трения............229,549 H^.мм;

Мощность трения....................14,543 Вт.

Расчет подшипников на 3 валу

Исходные данные

Тип подшипника.....................шариковый радиальный;

Внутренний диаметр подшипника......90 мм;

Наружный диаметр подшипника........160 мм;

Статическая грузоподъемность.......62000 H;

Частота вращения подшипника........178 об/мин;

Радиальная нагрузка................363 H;

Осевая нагрузка....................0 H;

Кинематическая вязкость смазки.....20 сСт.

Результаты расчета

Момент трения холостого хода.......38,706 H^.мм;

Момент трения от нагрузки..........2,417 H^.мм;

Суммарный момент трения............41,123 H^.мм;

Мощность трения....................0,767 Вт.

Исходные данные

Тип подшипника.....................шариковый радиальный;

Внутренний диаметр подшипника......90 мм;

Наружный диаметр подшипника........160 мм;

Статическая грузоподъемность.......62000 H;

Частота вращения подшипника........178 об/мин;

Радиальная нагрузка................6237 H;

Осевая нагрузка....................0 H;

Кинематическая вязкость смазки.....20 сСт.

Результаты расчета

Момент трения холостого хода.......38,706 H^.мм;

Момент трения от нагрузки..........198,404 H^.мм;

Суммарный момент трения............237,110 H^.мм;

Мощность трения....................4,420 Вт.

Расчёт левой опоры шпиндельного узла

Исходные данные

Тип подшипника.....................шариковый радиальный;

Внутренний диаметр подшипника......75 мм;

Наружный диаметр подшипника........115 мм;

Статическая грузоподъемность.......34500 H;

Частота вращения подшипника........716 об/мин;

Радиальная нагрузка................618 H;

Осевая нагрузка....................350 H;

Кинематическая вязкость смазки.....20 сСт.

Результаты расчета

Момент трения холостого хода.......42,975 H^.мм;

Момент трения от нагрузки..........8,215 H^.мм;

Суммарный момент трения............51,191 H^.мм;

Мощность трения....................3,838 Вт.

Расчёт правой опоры шпиндельного узла

Исходные данные

Тип подшипника.....................шариковый радиальный;

Внутренний диаметр подшипника......80 мм;

Наружный диаметр подшипника........125 мм;

Статическая грузоподъемность.......44000 H;

Частота вращения подшипника........716 об/мин;

Радиальная нагрузка................1538 H;

Осевая нагрузка....................350 H;

Кинематическая вязкость смазки.....20 сСт.

Результаты расчета

Момент трения холостого хода.......53,978 H^.мм;

Момент трения от нагрузки..........22,745 H^.мм;

Суммарный момент трения............76,723 H^.мм;

Мощность трения....................5,753 Вт.

Приложение Е

(обязательное)

Расчёт теплового баланса опор качения

Расчёт левой опоры первого вала коробки скоростей

Исходные данные

Количество групп подшипников в опоре: 1;

Длина опоры: 18 мм;

Диаметр или высота опоры: 80 мм;

Мощность трения группы подшипников: 4,577 Вт.

Результаты расчёта

Избыточная температура опоры: 4,486....10,467 °С;

Требуемое количество жидкой смазки: = 0,015....0,036 л/мин.

Расчёт правой опоры первого вала коробки скоростей

Исходные данные

Количество групп подшипников в опоре: 1;

Длина опоры: 19 мм;

Диаметр или высота опоры: 85 мм;

Мощность трения группы подшипников: 6,446 Вт.

Результаты расчёта

Избыточная температура опоры: 5,607....13,084 °С;

Требуемое количество жидкой смазки: 0,017....0,041 л/мин.

Расчёт левой опоры второго вала коробки скоростей

Исходные данные

Количество групп подшипников в опоре: 1;

Длина опоры: 21 мм;

Диаметр или высота опоры: 100 мм;

Мощность трения группы подшипников: 2,67 Вт.

Результаты расчёта

Избыточная температура опоры: 1,710....3,990°С;

Требуемое количество жидкой смазки: 0,024....0,055 л/мин.

Расчёт правой опоры второго вала коробки скоростей

Исходные данные

Количество групп подшипников в опоре: 1;

Длина опоры: 20,75 мм;

Диаметр или высота опоры: 85 мм;

Мощность трения группы подшипников: 14,543 Вт.

Результаты расчёта

Избыточная температура опоры: 12,301....28,702 °С;

Требуемое количество жидкой смазки: 0,018....0,042 л/мин.

Расчёт левой опоры третьего вала коробки скоростей

Исходные данные

Количество групп подшипников в опоре: 1;

Длина опоры: 21 мм;

Диаметр или высота опоры: 160 мм;

Мощность трения группы подшипников: 0,767 Вт.

Результаты расчёта

Избыточная температура опоры: 0,198....0,462 °С;

Требуемое количество жидкой смазки: 0,059....0,137 л/мин.

Расчёт правой опоры третьего вала коробки скоростей

Исходные данные

Количество групп подшипников в опоре: 1;

Длина опоры: 30 мм;

Диаметр или высота опоры: 160 мм;

Мощность трения группы подшипников: 4,420 Вт.

Результаты расчёта

Избыточная температура опоры: 1,142....2,665 °С;

Требуемое количество жидкой смазки: 0,059....0,137 л/мин.

Приложение Ж

(обязательное)

Статический расчёт на жесткость шпиндельного узла

Результаты расчета деформаций в узловых точках представлены в таблице Ж.1

Таблица Ж.1- Результаты расчета деформаций в узловых точках

Деформации в узловых точках
N узла	линейные	угловые
	X, мкм	Y, мкм	Z, мкм	XOZ	XOY
1	-2.416e+01	4.564e+00	1.258e+00	1.045e-05	-3.509e-05
2	-2.322e+01	3.200e+00	8.535e-01	1.020e-05	-3.467e-05
3	-2.316e+01	2.790e+00	7.335e-01	9.771e-06	-3.357e-05
4	-2.301e+01	2.084e+00	5.297e-01	8.694e-06	-3.030e-05
5	-2.293e+01	1.460e+00	3.515e-01	7.522e-06	-2.651e-05
6	-2.279e+01	6.333e-01	1.190e-01	5.791e-06	-2.075e-05
7	-2.274e+01	4.146e-01	5.810e-02	5.280e-06	-1.901e-05
8	-2.271e+01	2.147e-01	2.687e-03	4.799e-06	-1.736e-05
9	-2.208e+01	-4.811e-01	-1.460e-01	-1.608e-06	4.664e-06
10	-2.201e+01	-3.710e-01	-1.082e-01	-1.658e-06	4.842e-06
11	-2.201e+01	-2.596e-01	-7.010e-02	-1.658e-06	4.842e-06
12	-2.201e+01	-8.532e-02	-1.043e-02	-1.658e-06	4.842e-06
13	-2.201e+01	8.830e-01	3.211e-01	-1.658e-06	4.842e-06

Результаты расчета реакций в опорах шпиндельного узла представлены в таблице Ж.2.

Таблица Ж.2 - Результаты расчета реакций в опорах шпиндельного узла

Реакции в опоpах
N опоpы	линейные	угловые
	ОX, Дан	ОY, Дан	ОZ, Дан	XOZ, Дан	XOY, Дан
1	2.670e+02	-1.517e+02	-3.856e+01	-1.217e-01	4.242e-01
2	1.317e+02	-1.509e+01	-2.115e+00	-3.696e-02	1.331e-01
3	2.465e+02	2.634e+01	7.684e+00	1.856e-02	-5.423e-02