Разработка привода главного движения токарно-винторезного станка 16К20

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образование учреждение высшего образования

«Ижевский государственный технический университет имени М.Т.

Калашникова»

Кафедра «Автомобили и металлообрабатывающее оборудование»

Институт «Современных технологий машиностроения,

автомобилестроения и металлургии»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по учебной дисциплине «Оборудование машиностроительных производств»

на тему «Разработка привода главного движения токарно-винторезного

станка 16К20»

Выполнил: студент группы

Б18-722-1 Григорьев Н.Ю.

Руководитель: канд. техн. наук,

доцент Батинов И.В.

Ижевск 2021



Содержание

станок технологический резание зубчатый

Введение

1. Общая часть (устройство и технологические возможности станка)

1.1 Назначение и технические характеристики станка

1.2 Общее устройство станка и его компоновка

1.3 Технологические возможности и режимы резания на станке

2. Кинематический расчет привода главного движения

2.1 Расчет числа ступеней привода

2.2 Разработка структурной формулы привода главного движения

2.3 Построение структурной сетки и ее оценка

2.4 Описание кинематической структуры привода

2.5 Выбор электродвигателя привода

2.6 Построение и анализ графика частот

2.7 Расчет числа зубьев зубчатых колес в приводе станка

2.8 Построение и проверка кинематической схемы привода

3. Проверочные расчеты

3.1 Проверочный расчет валов на прочность

3.2 Геометрический и проверочный расчет зубчатых передач по контактным напряжениям

3.3 Проверочный расчет слабого звена

3.4 Проверочный расчет подшипников

4. Конструкция, принцип работы механизмов и систем станка

4.1 Шпиндельный узел

4.2 Система ручного управления приводом, описание паспорта

4.3 Приинцип технической схемы управления электродвигателем

4.4 Описание системы смазки

Заключение

Список литературы

Введение

Проектирование конструкций металлорежущих станков или их модернизация начинается с обоснования технических характеристик. Несмотря на большое разнообразие типов и конструкций металлорежущих станков, имеется общая методика определения, обоснования технических характеристик их приводов. При обосновании технической характеристики того или иного привода станка приходится определять оптимальные условия обработки изделий на станке.

Оптимальный режим обработки должен обеспечивать наибольшую производительность и наименьшую себестоимость изготовления при непременном условии получения требуемого качества обрабатываемой детали. Отечественная практика механической обработки накопила огромный нормативно-справочный материал, с помощью которого можно назначить режимы резания для любого вида механической обработки. В настоящее время существуют несколько методов назначения режима резания: табличный, аналитический, графоаналитический, машинный с использованием компьютеров и специальных программ расчета.

Наиболее распространенными являются табличный и аналитический методы. При табличном методе обычно используют таблицы из соответствующих нормативных материалов и технических справочников для выбора глубины резания, подачи, скорости, сил и мощности, а также поправочных коэффициентов подачи, скорости, сил и мощности.



1. Общая часть

1.1 Назначение и технические характеристики токарно-Винторезного станка 16К20

Станок токарно винторезный 16К20 относится к категории универсального металлорежущего оборудования, пригодного к выполнению целого ряда операций. Станок выпускался в период с начала 70-х до середины 80-х годов московским заводом «Красный Пролетарий». В настоящее время на рынке представлены только б/у единицы, но благодаря надежности, небольшой цене и простоте обслуживания он и в наши дни широко применяется в учебных целях, в ремонтных мастерских, а также в производственных и ремонтных цехах для единичного и мелкосерийного производства деталей [1].

Заложенные в конструкцию характеристики токарного станка 16К20 позволяют эффективно использовать его для точения поверхностей при длине заготовки до 2000 мм и массе до 1300 кг как цилиндрической, так и конусной формы. Также он может быть использован для отрезания заготовок, подготовки отверстий, подготовки различных видов резьбовых соединений - метрической, дюймовой, модульной и питчевой [1].

Возможности станка позволяют получать резьбы с различным шагом. Так, возможна нарезка модульных и питчевых резьб с шагом от 0,5 до 56, дюймовых резьб с шагом от 0,5 до 112 ниток на дюйм и метрических с шагом 0,5 - 112 мм. Токарно-винторезный станок обладает классом точности Н, обеспечивает отклонение от цилиндричности не более чем на 7 мкм, конусности - не более 20 мкм на 300 мм, торцевой поверхности - 16 мкм на диаметре 300 мм.

Технические характеристики станка 16К20 Параметры

Диаметр обработки над станиной, мм 400

Диаметр обработки над суппортом, мм 220

Расстояние между центрам 1000 / 1500

Класс точности по ГОСТ 8-82 Н

Размер внутреннего конуса в шпинделе Морзе 6 М80*

Конец шпинделя по ГОСТ 12593-72 6К

Диаметр сквозного отверстия в шпинделе, мм 55

Максимальная масса заготовки, закрепленной в патроне, кг 300

Максимальная масса детали, закрепленной в центрах, кг 1 300

Число ступеней вращения шпинделя, шт. 23

Число ступеней частот обратного вращения шпинделя 12

Пределы частот прямого вращения шпинделя, мин-1 12,5 - 2 500

Пределы частот обратного вращения шпинделя, мин-1 19 - 2 420

Число ступеней рабочих подач - продольных 42

Число ступеней рабочих подач - поперечных 42

1.2 Общее устройство станка (основные части) и компоновка станка

Рис. 1 Основные узлы и органы управления станка 16К20 1 - передняя бабка, 2 - суппорт, 3 - задняя бабка, 4 - станина, 5 и 9 - тумбы, 6 - фартук, 7 - ходовой винт, 8 - ходовой валик, 10 - коробка подач, 11 - гитары сменных шестерен, 12 -- электро-пусковая аппаратура, 13 - коробка скоростей, 14 -- шпиндель

Отметим основные особенности и преимущества станка, благодаря которым он и по сей день входит в число наиболее надежных и популярных решений для оснащения ремонтных и производственных мастерских:

· Коробчатая форма станины, размещенная на массивном, монолитном основании, что обеспечивает жесткость всей конструкции.

· Высокая точность передвижения суппорта и подвижной задней бабки благодаря надежным направляющим.

· Возможность фиксации заготовки в патроне или путем зажима в центрах.

· Надежная фиксация резца благодаря конструкции держателя.

· Высокоточные подшипники качения шпинделя гарантируют высокоточное позиционирование и вращение, не требуют регулировки в процессе эксплуатации.

· Высокая безопасность благодаря ряду элементов ограждения и блокировки. Экстренное отключение суппорта.

· Механизм передней бабки позволяет получить четыре ряда чисел оборота шпинделя.

· Выходной вал передней бабки посредством зацепления сменных зубчатых колес жестко связан с коробкой подач. Это обеспечивает точное движение суппорта от ходового вала или ходового винта в зависимости от операции.

· Высокая точность операций благодаря наличию линейки с визирами для эффективной проверки продольного и поперечного перемещения режущего инструмента [2].



1.3 Технические возможности и режимы резания на станке

Таблица №1

расчетов режимов резания

Материал	Технологические операции	Заданный припуск, мм	Режимы резания
Заготовки	Режущая часть			Глубина, мм	Подача, мм/об	Скорость, м/мин	Сила резания, Н	Мощность, кВт
				Черновая	Чистовая
1. Углеродистая сталь 20	Р6М5	Продольное точение	5	3,5	-	0,8	73,6	5635	7,1
1.				-	1,5	0,5	141	1794	4,5
		Поперечное точение	5	4	-	0,8	133,5	4428	7,2
				-	1	0,6	193,7	1295	4,1
		Нарезание резьбы	0,785	-	0,785	1,5	19	5309	1,6
		Растачивание	5	4	-	0,2	125,6	3991	6,9
				-	1	0,1	94,2	1131	3,9
		Сверление	20	20	-	0,28	29,3	3711	5,1
2. Легированная сталь 40Х	Т15К6	Продольное точение	5	3,5	-	0,8	76,3	5279	6,6
1.				-	1,5	0,5	146,8	1587	3,6
		Поперечное точение	5	4	-	0,6	115,3	3413	6,7
				-	1	0,5	196,7	1213	3,8
		Нарезание резьбы	0,785	-	0,785	1,5	14,4	4309	2,4
		Растачивание	5	4	-	0,2	120,3	4056	7,0
				-	1	0,1	86,7	1006	3,5
		Сверление	20	20	-	0,28	35,5	3630	5,3
3. Серый чугун СЧ25	ВК6	Продольное точение	5	3,5	-	0,5	85,5	1704	2,6
1.				-	1,5	0,4	106,5	618	1,6
1.		Поперечное точение	5	4	-	0,7	85,9	2506	3,4
1.				-	1	0,6	95,9	558,2	0,9
1.		Нарезание резьбы	0,785	-	0,785	1,5	23,4	5002	2,7
		Растачивание	5	4	-	0,2	153,3	4608	6,7
				-	1	0,1	93,0	2315	4,0
		Сверление	20	20	-	0,28	37,1	5116	6,3
4. Цветной сплав БрАЖ9-4	Р18	Продольное точение	5	3,5	-	0,4	65,4	935	0,9
1.				-	1,5	0,3	80,1	735	1,2
		Поперечное точение	5	4	-	0,4	73,1	1320	1,7
				-	1	0,3	83,5	358	0,7
		Нарезание резьбы	0,785	-	0,785	1,5	37,1	2309	3,4
		Растачивание	5	4	-	0,2	101,3	996	1,9
				-	1	0,1	92,1	632	1,1
		Сверление	20	20	-	0,28	23,7	1289	3,0

Формулы для расчёта режимов резания при точении.

1. Глубина резания - расстояние между обработанной и обрабатываемой поверхностями, измеренное перпендикулярно обработанной поверхности.

Глубина резания: (1)

Где,

- диаметр заготовки, мм;

- диаметр детали, мм;

2. Подача (стр.266, табл.11). Зависит от диаметра детали, от размера державки резца, от обрабатываемого материала и от глубины резания.

3. Скорость резания:

, м/мин (2)

??_v,??,??,?? - коэфиценты из таблицы 17 (стр.269). Зависят от вида обработки, от материала режущей части станка, от подачи.

Т - время стойкости резца, применяется среднее значение Т=60 мин;

t - глубина резания;

S - подача;

K_v = K_mv*K_nv*K_lv ; (3)

K_v -обобщенный поправочный коэффициент, учитывающий изменения условий обработки по отношению к табличным;

??мv - поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания; (стр.261; табл.1)

??nv - поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания; (стр.263, табл.5)

??uv - поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания; (стр.263, табл.6)

4. Частота вращения:

, об/мин (4)

V - скорость резания;

D - диаметр заготовки, мм.

Уточняем частоту по паспорту станка n_ст (см. паспортные данные станка)

5. Действительная скорость:

, м/мин (5)

6. Сила резания:

, Н; (6)

С_p,x, y, n - коэффициенты из таблицы 22 (стр.273). Зависят от обрабатываемого материала, от материала рабочей части резца, от вида обработки.

??_p - поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости.

(7)

Где - поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания при обработки стали. (стр. 275, табл.23)

7. Мощность резания:

, кВт; (8)

- сила резания, Н;

- действительная скорость, м/мин;



2. Кинематический расчёт привода главного движения

Токарно-винторезного станка 16К20.

2.1 Расчёт числа ступеней привода

Rn - диапазон регулирования привода станка по частоте вращения, считается по формуле:

ц - это знаменатель размерного ряда чисел частот вращения принятый по нормали станкостроения, с математической точки зрения это знаменатель числового ряда геометрической прогрессии.

Найдя определитель из геометрической прогрессии ступеней по паспорту (ц = 1,28), по рекомендуемым значениям принимаем ц = 1,26;

Исходные данные привода главного движения:

Для расчета n из таблицы 1 рассматриваем диапазоны скоростей и выбираем V_min = 14,9 м/мин; V_max = 221,7 м/мин;

Далее необходимо определить максимальную и минимальную частоту вращения шпинделя станка, расчет выполняется по следующей формуле:

Где,

d_min - минимальный размерный параметр обработки на станке;

d_max - минимальный размерный параметр обработки на станке;

Условие для выбора d_min, d_max: для токарного станка ;

Для токарного станка d_max берётся по паспорту, а d_min необходимо выбрать из заданного соотношения. Исходя из условий, для станка 16К20 беру число 7, т.к. размеры станка ниже среднего, а универсальность выше среднего.

Из условий выбора минимального и максимального диаметров мы получаем:

d_max = 400 мм;

d_min = 57 мм;

Выполняем проверку на соответствие паспорта станка, сопоставляя значения из паспорта станка с расчетными:

По паспорту станка:

По расчету:

После расчета числа ступеней необходимо сопоставить эту величину со стандартными значениями, и выбрать максимально ближайшую величину Z=24;

2.2 Разработка структурной формулы привода главного движения

Структурная формула - запись кинематической структуры привода станка, прежде всего относительно настроечного органа.

Так как, мы делаем расчеты по готовой кинематической схеме, то для определения структурной формулы привода главного движения, нам нужно построить график частот по кинематической схеме.

На основе этой кинематической схемы выполняем расчет УКБ, и строим график частот вращения и устанавливаем полную структурную формулу привода главного движения [2].

Напишем все возможные варианты неполной структурной формулы:

Z = 2*2*2*3; Z = 2*2*3*2; Z = 2*3*2*2; Z = 3*2*2*2;

После этого, напишем варианты полной структурной формулы:

Z = 2[1]*2[2]*2[4]*3[8]; Z = 2[1]*3[2]*2[6]*2[12];

Z = 2[2]*2[1]*2[4]*3[8]; Z = 2[3]*3[1]*2[6]*2[12];

Z = 2[4]*2[2]*2[1]*3[8]; Z = 2[6]*3[2]*2[1]*2[12];

Z = 2[12]*2[6]*2[3]*3[1]; Z = 2[12]*3[4]*2[2]*2[1];

Z = 2[1]*2[4]*2[2]*3[8]; Z = 2[1]*3[4]*2[2]*2[12];

Z = 2[1]*2[6]*2[12]*3[2]; Z = 2[1]*3[4]*2[12]*2[2];

В ходе расчетов и построений графиков я установил полную кинематическую формулу привода главного движения станка 16К20:



2[1]*3[2]*2[6]*2[12]

2.3 Построение структурной сетки и её оценка

Структурная сетка - график, который построен на основе полной структурной формулы привода и показывает картину передачи движения в настроечном органе от входного вала через промежуточные валы на выходной вал. Рекомендация [??гр] ? 8 для привода главного движения.

Z = 24; ц = 1,41; 2[1]*3[2]*2[6]*2[12]; n_э.д. = 1450 об/мин;

Рис. 3 Структурная сетка главного движения

Определение D_гр по структурной сетке

;

Где k - число линий размаха в графической сетке для этой группы.

Вывод: Установлено, что D_гр ? 8. Таким образом, необходимо учесть при построении графика частот вращения и кинематической схемы привода, необходимость понижения этого диапазона до установленных пределов [??гр] ? 8.

2.4 Описание кинематической структуры привода

Рис. 4 Изображение кинематической структуры первого класса

С электродвигателя (М) движение передается на ременную передачу (РМ), далее через муфту движение передается в настроечный орган (КС - коробка скоростей), где находятся зубчатые колеса с определенным числом зубьев. На выходе с (КС) движение идет на одиночную передачу, а далее уже идет на шпиндель.

2.5 Выбор электродвигателя для главного движения

По максимальной мощности резания Р_р, определим мощность электродвигателя по формуле:

(12)

Где k = 1,2 - коэффициент перегрузки электродвигателя.

n_гл = 0,75 - КПД привода главного движения станка.

Р_р = 7,2 - наибольшая мощность процесса резания.

(кВт)

Мощность двигателя для подач:

Р_под = (0,15…0,20)*Р_гл = 8 * 0,15 = 1,2 (кВт)

Мощность электродвигателя:

Р_эд = 8 + 1,2 = 9,2 (кВт)

После этого, по известной мощности Р_эд = 7,5 (кВт) выбираем конкретный трёхфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, частота вращения двигателя n_эд = 1450 об/мин.

Двигатель АИР132S4, мощность Р_эд = 7,5 (кВт), n_эд = 1450 об/мин. Предоставим его характеристики ниже:

Напряжение: 380 В

Частота питающей сети: 50 Гц

Количество фаз: 3 фазы

Мощность: 10 кВт

Количество оборотов: 1450 (об/мин)

Ротор: асинхронный короткозамкнутый

Тип: фланцевый

Охлаждение: воздушное (обдувается крыльчаткой)

Класс точности: С2 - для станков с нормальной точностью

Режим работы: S1 - продолжительный режим работы.

Тип: А051-4 исполнение 2

Вращение: прямое не реверсируемое.

2.6 Построение и анализ графика вращения шпинделя

При построении графика чисел оборотов шпинделя необходимо выполнять то же условие что и при ступенчатом регулировании, т.е. более быстроходные валы следует располагать ближе к электродвигателю во избежании больших крутящих моментов на них, что приводит к увеличению габаритов коробки и нежелательным динамическим явлениям.

Это вызвано тем, что при увеличении моментов, увеличивается диаметр валов и модуль зубчатых передач. Кроме того необходимо оценивать диапазон регулирования привода с постоянной мощностью, а в некоторых случаях и с постоянным моментом. Анализ полноты исходных данных свидетельствует об отсутствии промежуточных значений частот вращения шпинделя. Поэтому прежде чем приступить к построению графика частот вращения шпинделя, необходимо определить промежуточные значения скорости вращения. Принятое значение знаменателя геометрического ряда ?: ? =1,26. Согласно вышеприведенным расчетам график частот вращения должен иметь 24 горизонтальных линий с интервалом lg 1,26. По нормали Н11-1 (ГОСТ 8032-56) выбираются промежуточные скорости вращения шпинделя, мин^-1: ??₁ =12,5 ; ??₂ =16; n₃ =20; n₄ =25; n₅ =31,5; n₆ =40; n₇=50; n₈=63; n₉=80; n₁₀=100; n₁₁=125; n₁₂=160; n₁₃=200; n₁₄=250; n₁₅=315; n₁₆=400; n₁₇=500; n₁₈=630; n₁₉=800; n₂₀=1000; n₂₁=1250; n₂₂=1600; n₂₃=2000; n₂₄=2500;

Частоты вращения соответствуют электродвигателю, дополнительные частоты не требуются.

Строим график частот вращения

Горизонтальные линии = 24 линий. Вертикальные линии = 7 линий.

Рис. 5 График частот вращения

При построении графика частот вращения необходимо соблюдать ограничения передаточного отношения:

Повышения [????????]?2

Понижения [????????]?0,25

Выполняем проверку передаточных отношений данного графика частот вращения:



После всех проверок мы можем сделать вывод, что все значения передаточных отношений находится в допустимых пределах.

2.7 Расчёт числа зубьев зубчатых колёс в приводе главного движения станка 16К20

Предпосылки для расчёта числа зубьев:

1. Применяются прямозубые цилиндрические зубчатые передачи наружного зацепления с эвольвентым профилем.

2. В зубчатых передачах одной группы передач и нескольких групп передач, если они расположены на двух валах, применяется равенство модулей.

3. Не должно быть зубчатых колес с числом зубьев менее 17.

При расчёте числа зубьев будем принимать метод по минимальному числу зубьев.

При распределении числа зубьев необходимо подбирать числа так, чтобы погрешность была ближе к 0 или равнялось 0.

Расчет для первой группы передач:

Изобразим первую группу передач в виде фрагмента графика частот вращения и фрагмента кинематической схемы.

Z₄ + Z₅ = Z₆ + Z₇ = Z_x + Z_min

Z_min = Z₄ - примем за 30 зубьев > Z_x = Z₅

i2 = 0,79; 0,79 = Z₄ = 30; Z₅ = 38;

Z₄ + Z₅ = Z₆ + Z₇ = 30 + 38 = 68;

i1 = 1; 1 = Z₆ = 34; Z₇ = 34;



Изобразим вторую группу передач в виде фрагмента графика частот вращения и фрагмента кинематической схемы

Z₈ + Z₉ = Z₁₀ + Z₁₁ = Z₁₂ + Z₁₃ = Z_x + Z_min

Z_min = Z₁₀ - примем за 38 зубьев; Z_x = Z₁₁

i5 = 0,63; 0,63 = Z₁₀ = 38; Z₁₁ = 60;

Z₈ + Z₉ = Z₁₀ + Z₁₁ = Z₁₂ + Z₁₃ = 38 + 60 = 98

i4 = 1; 1 = ; Z₈ = 49; Z₉ = 49;

i3 = 1,59; 1,59 = ; Z₁₂ = 60; Z₁₃ = 38;

Изобразим третью группу передач в виде фрагмента графика частот вращения и фрагмента кинематической схемы

Z₁₄ + Z₁₅ = Z₁₇ + Z₁₆ = Z_x + Z_min

Z_min = Z₁₄ - примем за 30 зубьев; Z_x = Z₁₅

i7 = 0,5; 0,5 = Z₁₄ = 30; Z₁₅ = 60;

Z₁₄ + Z₁₅ = Z₁₇ + Z₁₆ = 30 + 90 = 120



i6 = 2,0004; 2,0004 = ; Z₁₇ = 60; Z₁₆ = 30;

Изобразим четвёртую группу передач в виде фрагмента графика частот вращения и фрагмента кинематической схемы

Z₁₈ + Z₁₉ = Z_x + Z_min

Z_min = Z₁₈ - примем за 20 зубьев; Z_x = Z₁₉

i8 = 0,25; 0,25 = ; Z₁₈ = 20; Z₁₉ = 80;

Изобразим пятую группу передач в виде фрагмента графика частот вращения и фрагмента кинематической схемы

Z₂₀ + Z₂₁ = Z_x + Z_min

Z_min = Z₂₀ - примем за 20 зубьев; Z_x = Z₂₁

i9 = 0,25; 0,25 = Z₂₀ = 20; Z₂₁ = 80;

А

Изобразим шестую группу передач в виде фрагмента графика частот вращения и фрагмента кинематической схемы

Z₂₂ + Z₂₃ = Z_x + Z_min

Z_min = Z₂₂ - примем за 100 зубьев; Z_x = Z₂₃

i10 = 1; 1 = ; Z₂₂ = 100; Z₂₃ = 100;



Таблица 2

Расчёт зубьев зубчатых колёс привода главного движения

Группа	Обозначение в кинематической схеме	Число зубьев зубчатого колеса
1	Z4	30
	Z5	38
	Z6	34
	Z7	34
2	Z8	49
	Z9	49
	Z10	38
	Z11	60
	Z12	60
	Z13	38
3	Z14	30
	Z15	60
	Z16	30
	Z17	60
4	Z18	20
	Z19	80
5	Z20	20
	Z21	80
6	Z22	100
	Z23	100

2.8 Построение и проверка кинематической схемы привода главного движения

Для проверки кинематической схемы построим таблицу и сравним все значения в таблице.

№ ступени	Частота вращения по графику, об/мин	Фактическая частота вращения по УКБ, об/мин	Погрешность частоты вращения, %	Допускаемая погрешность
1	12,5	n= = 12,4	0,8	2,6%
2	16	n==15,8	1,25
3	20	n==19,7	1,5
4	25	n= = 24,9	0,4
5	31,5	n==31,3	0,6
6	40	n==39,4	1
7	50	n= = 49,6	0,8
8	63	n==62,8	0,3
9	80	n==78,8	1,5
10	100	n==99,7	0,3
11	125	n==125,2	0,16
12	160	n==158,5	0,9
13	200	n==198,5	0,75
14	250	n==251,2	0,48
15	315	n==315	0
16	400	n==398,8	0,3
17	500	n==500,9	0,18
18	630	n==634	0,6
19	800	n==793,8	0,78
20	1000	n==1004,9	0,5
21	1250	n==1260	0,8
22	1600	n==1595	0,3
23	2000	n==2003,5	0,18
24	2500	n==2536	1,44

При расчете погрешности были использована следующие формулы:

Погрешность частоты вращения

Общая допускаемая погрешность:

[Дn] = 10 * (ц - 1) (13)



3. Проверочные расчёты

3.1 Проверочный расчёт валов на прочность

Определим расчетную частоту вращения шпинделя:

, об/мин; (14)

= 42 (об/мин)

Определяем крутящие моменты на валах по расчётной цепи:

, Н·м; (15)

где: Т₁=Т_э·U_р·з_р, Н·м - крутящий момент на первом валу, Н·м;

N_э - мощность электродвигателя, кВт;

n_эд - частота вращения вала двигателя, об/мин;

Uр - передаточное отношение ременной передачи;

зр - КПД ременной передачи.

Т₁=71,9·(140/268)·0,95=31,7 Н·м

, Н·м;

где - крутящий момент предыдущей передачи, Н·м;

- КПД зубчатой передачи;

- фактическое передаточное отношение рассматриваемой передачи.



;

;

;

;

;

Теоретический расчетный момент на валу пинделя:

где - общий КПД привода.

Расчет вала V

Для расчета валов и подбора подшипников необходимо вычислить реакции опор и изгибающие моменты, действующие в различных сечениях валов. Эта задача может быть выполнена лишь в том случае, когда будут известны расстояния между плоскостями действия нагрузок и опорами.

Для каждого вала составляются расчетные схемы в соответствии с нагрузками, действующими в зубчатых зацеплениях. При этом вычерчивается схема нагружения вала с изображением векторов сил, действующих на вал со стороны зубчатых передач.

Окружная сила рассчитывается по формуле:

, Н,

где Т₁ - крутящий момент на валу IV, Н*м;

Т₂ - крутящий момент на валу V, Н*м

d₁ - делительный диаметр шестерни, мм.

(Н)

Радиальная сила рассчитывается по формуле:

, Н, (22)

где б - угол зацепления, °;

в - угол наклона зуба, °.



Рисунок 6 Эпюры изгибающих и крутящих моментов

Определение опорных реакций вертикальная плоскость:

УМ_А=F_R2·cos69.7·l₁+F_R1·cos3.6·(l₁+l₂)-R_Bв·(l₁+l₂+l₃)=0

R_Bв=836.5 H

УM_B=-F_R1·cos3.6·l₃-F_R2·cos69.7·(l₂+l₃)+R_Aв·(l₁+l₂+l₃)=0

R_Aв=2267,5 Н

Проверка: УF=R_Aв-F_R2-F_R1+R_Bв=0

2267,5-2224-880+836,5=0

горизонтальная плоскость:

УМ_А=-F_t2·cos69.7·l₁+F_t1·cos3.6·(l₁+l₂)-R_Bг·(l₁+l₂+l₃)=0

R_Bг=-2475 H

УM_B=F_t1·cos3.6·l₃+F_t2·cos69.7·(l₂+l₃)+R_Aг·(l₁+l₂+l₃)=0

R_Aг=-6853 Н

Проверка: УF=R_Aг+F_t2+F_t1+R_Bг=0

-6859+6910+2418-2475=0

Суммарная реакция в опоре А:

=7218.4 (H)

Суммарная реакция в опоре В:

=2612,5 (H)

Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов вертикальная плоскость:

0?x₁?l₁

M_y1=R_Aв*_x1

x₁=0

M_y1=0;

x₂=l₁

M_y2=l₁·R_Aв=2267.5·35.7=8.095·10₄ (Н·мм);

0?x₂?l₂

M_y2=R_Aв·(l₁+x₂)-F_R2·x₂

x₁=0

M_y2=l₁· R_Aв =2267.5·35.7=8.095·10_{4 (}Н·мм);

x₂=l₂

M_y2=R_Aв·(l₁+l₂)-F_R2·l₂=2267.5·63.45-2224·27.75=8.215·10⁴ (Н·мм);

0?x₃?l₃

M_y3=R_Ав·(l₁+l₂+x₃)-F_R2·(l₂+x₃)-F_R1·x₃

x₃=l₂

M_y2=R_Aв·(l₁+l₂)-F_R2·l₂=2267.5·63.45-2224·27.75=8.215·10⁴ (Н·мм);

x₃=l₃

M_y3=R_Ав·(l₁+l₂+l₃)-F_R2·(l₂+l₃)-F_R1·l₃=2267.5·161.65-2224·125.9-880·98.2=0

горизонтальная плоскость:

0?x₁?l₁

M_x1=R_Aг*x₁

x₁=0

M_х1=0;

x₂=l₁

M_х2=l₁·R_Aг=-6853·35,7=-24,46·10⁴ (Н·мм);

0?x₂?l₂

M_х2=R_Aг·(l₁+x₂)-F_t2·x₂

x1=0

M_х2=l₁·R_Aг=-6853·35,7=-24,46·10⁴ (Н·мм);

x₂=l₂

M_х2=R_Aг·(l₁+l₂)-F_t2·l₂=-6853·63.45+6910·27.75=-24.3·10⁴ (Н·мм);

0?x₃?l₃

M_x3=R_Аг·(l₁+l₂+x₃)+F_t2·(l₂+x₃)+F_t1·x₃

x₃=l₂

M_х2=R_Aг·(l₁+l₂)-F_t2·l₂=-6853·63.45+6910·27.75=-24.3·10⁴ (Н·мм);

x₃=l₃

M_x3=R_Аг·(l₁+l₂+l₃)+F_t2·(l₂+l₃)+F_t1·l₃=-6853·161.65+6910·125.95+2418·98.2=0

Суммарный изгибающий момент на длине l₁:

М_изг1==25,76*10⁴ (Н*мм);

Суммарный изгибающий момент на длине l₂:

М_изг2==25,65*10⁴ (Н*мм);

Построим эпюру эквивалентных моментов:

М_экв1==9,074*10⁵ (Н*мм);

М_экв2==9,07*10⁵ (Н*мм);

Проверка вала на усталостную прочность по запасам прочности [5].

Выберем материал вала: сталь 45 с улучшением.

у_В = 740 МПа

у_Т = 440 Мпа

, Мпа (23)

, Мпа (24)

Тогда получаем:

.

Проверка вала по статической прочности

Проверка вала по статической прочности проводится по следующему условию:

, МПа, (25)

где: у_Е - эквивалентное напряжение;

[]=0,8_T=0,8440=352 (МПа) - предельное допускаемое напряжение;

К_П=1,6 - коэффициент перегрузки.

Условие прочности выполняется.



3.2 Геометрический и проверочный расчёт зубчатой передачи

Рассчитаем зубчатую передачу с передаточным отношением i=0,5. Данная передача является прямозубой и состоит из шестерни 19 с числом зубьев Z₁₉=30 и колеса 20 с числом зубьев Z₂₀=60.

Материал колеса и шестерни: Сталь 40Х, термообработка зубьев колеса и шестерни ТВЧ h 1…3 мм, HRC 49…53.

Модуль передачи должен удовлетворять условию:

(16)

где: k_m - вспомогательный коэффициент; для прямозубых передач k_m=1,3;

Т_1F - исходный расчётный крутящий момент на шестерне, Т_1F=541.54 НЧм;

K_F - коэффициент нагрузки для шестерни; K_F=1,4;

Z₁ - число зубьев шестерни; Z₁₉=30;

Y_F1 - коэффициент, учитывающий форму зуба; Y_F1=3,22;

ш_bm - отношение ширины колеса b к модулю m.

Рекомендуется ширину венца принимать равной 6-10 модулям: ш_bm=8.

Допустимое напряжение при изгибе:

у_FP=0,4?у_Flimb?k_FL, МПа

где у_Flimb =1350 МПа - предел выносливости материала зубьев;

k_FL - коэффициент режима нагружения и долговечности.

(17)

где: m_F - показатель кривой усталости;

N_F0 - базовое число циклов перемены напряжений при изгибе;

N_FE - эквивалентное число циклов перемены напряжений.

Для зубчатых колёс, подвергаемых закалке ТВЧ принимают m_F=6 и N_F0=4Ч10⁶.

где n - частота вращения, об/мин;

t =10⁴ - расчётный срок службы передачи, ч.;

µ_Н=0,125 - для лёгкого режима нагружения.

Так как N_FE>N_F0, то коэффициент принимаем k_FL=1

Принимаем m=3,5 мм.

Проверка по усталостным напряжениям изгиба.

Допускаемые напряжения изгиба

, Мпа (18)

Проверка по этим напряжениям предотвращает появление усталостных трещин у корня зуба в течении заданного срока службы t и, как следствие, поломку зуба.

Y_R - коэффициент шероховатости переходной кривой (Y_R=1.35).

Y_X - масштабный фактор (Y_X=1).

Y - коэффициент чувствительности материала к концентрации напряжения (Y_д=1.082-0.172·lg m=0.988).

Y_A - коэффициент реверсивности нагрузки (Y_A=0.75).

S_F - коэффициент запаса прочности (S_F=1.7)

Рабочие напряжения изгиба [2]

, Мпа (19)

где Y_FS - коэффициент формы зуба

где X - коэффициент сдвига инструмента.

Z_V - эквивалентное число зубьев

Y - коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев в зацеплении (Y_е=1)

Y - коэффициент угла наклона зуба (Y=0.7)

Действительный запас усталостной изгибной прочности

Значение коэффициента запаса усталостной изгибной прочности показывает степень надёжности в отношении вероятности поломки зуба. Чем больше этот коэффициент, тем ниже вероятности усталостной поломки зуба.

Проверка изгибной статической прочности [3].

, Мпа (20)

где - допускаемые статические напряжения изгиба. Для улучшенных и поверхностно упрочнённых зубьев

Проверка по этим допускаемым напряжениям предотвращает мгновенную поломку зуба при перегрузке передачи.



В таблицу 22 занесем значения остальных зубчатых колес.

Таблица 22

Зубчатые колеса коробки скоростей

Пара	Числа зубьев	Модуль	Передаточ. отношение	Межосевое расстояние
	30	2,25	1,64	101,25
	38
	34	2,25	1,307	101,25
	34
	49	2,25	1	85,5
	49
	38	2,25	0,61	85,5
	60
	60	2,25	0,38	85,5
	38
	30	3	1	135
	60
	60	3,5	0,25
	30
	20	3	1,25
	80
	20	3,5	0,5
	80
	100	3	0,25	135
	100



3.3 Проверочный расчёт слабого звена

Рисунок 7 Шпоночное соединение

Выбираем шпонку для передвижного блока зубчатых колес на валу 3 диаметром 64 мм.

В соответствии с ГОСТ 23360-78, выбираем шпонку 20 х 12 х 43.

Глубина паза вала: t₁ = 7 мм; втулки: t₂ = 4,5 мм;

Материал шпонки - сталь 45,

Выбранную шпонку будем проверять на смятие:

(74)

Т - момент на валу = 47 *10³

d - диаметр втулки = 65 мм



(75)

Условие выполняется, следовательно, шпонка соответствует прочностным параметрам.

Проверка прочности шлицевых соединений [1].

Шлицевые соединения образованы выступами - зубьями на валу, входящими во впадины - пазы в ступице.

Передача крутящих моментов валом осуществляется посредством прямобочных зубчатых (шлицевых) соединений.

Шлицевые соединения могут выходить из строя из-за повреждения рабочих поверхностей шлицев в виде их износа или смятия, излома по основанию шлицев, а также из-за разрушения основных деталей - вала или ступицы.

Вал V:

8Ч42Ч48f7Ч8e8

Расчет проводим по номинальным условным допускаемым напряжениям от наибольшего длительно действующего вращающего момента в предположении равномерного распределения давления по поверхности зубьев.

Условие износостойкости по напряжению смятия:

, МПа, (32)

где Т - вращающий момент, Н*м;

l - длина соединения, мм;

S_A - статический момент единицы длины рабочей поверхности шлицев относительно оси вала.

S_A=0,5·z·h·d_ср,

где z - число зубьев;

h - рабочая высота зубьев, мм;

d_ср - средний по высоте зуба диаметр, мм;

- условное допускаемое давление, МПа.

, МПа, (33)

где [у]_max - максимальное допускаемое давление, МПа ([у]_max=170 МПа);

К - коэффициент нагрузки

К=К_эс*К_пр=1,12*1,3=1,456

К_д - коэффициент допускаемого давления (К_д=1,08).

108 (МПа)

у=19,8 МПа < [у]_усл=108 МПа - условие выполняется

Шпиндель:

10Ч82Ч92f7Ч12e8

[у]_max=185 МПа;

К=К_эс*К_пр=1,08*1,4=1,5

К_д=1,08

114,2 (МПа)

у=8,03 МПа < [у]_усл=114,2 МПа - условие выполняется

Расчет клиноременной передачи

Определение параметров, необходимых для расчета крутящего момента на ведущем шкиве. Определим крутящий момент на валу ведущего шкива:

Проверка диаметра ведущего шкива по скорости ремня

, м/с, (34)

где d₁ - диаметр ведущего шкива, мм;

n₁ - частота вращения ведущего шкива, об/мин.

Определение межосевого расстояния.

Минимально допустимое межосевое расстояние

a_min=0,55(d₁+d₂)+h, мм

a_min=0.55*(140+268)+10.5=234.9 (мм)

При меньшем значении шкивы будут задевать друг друга.

Оптимальное значение межосевого расстояния а_опт определяется в зависимости от U:

, мм (35)

а_опт=К_а*d₂=1,2*268=321,6 мм

a=(321.6/140)*268=615.6 мм

Определение длины ремня по нейтральному слою

мм

где , мм (57)

d_ср=(140+268)/2=204 (мм)

Д=(268-140)/2=64 (мм)

L=2*615.6+3.14*204+64²/615.6=1878.4 (мм)

Из стандарта выбираем ближайшую большую длину L=1900 мм.

По стандартной длине вычислим межосевое расстояние

, мм (36)

a=

Для возможности надевания ремня на шкивы следует предусмотреть уменьшение межосевого расстояния на величину 0,015L, то есть уменьшенное значение

a₁ = a - 0,015L=627-0,015*1900=598,5 мм

a₁=598,5 мм > a_min=234,9 мм - условие выполняется

Для компенсации вытяжки ремней необходимо предусмотреть возможность увеличения межосевого расстояния на 0,03L, то есть

a₂ = a + 0,03L=627+0,03*1900=684 мм

При проектировании привода следует предусмотреть возможность перемещения натяжного устройства на величину

=684-627=57 мм

Проверка угла обхвата на малом шкиве

б₁=180-2*64/204*57,3=179,36° > 120° - условие выполняется

Определение числа ремней по тяговой способности с учетом долговечности.

Допускаемые приведённые полезные напряжения для передачи с ремнями нормальных сечений:

Мпа (37)

где - число пробегов ремня в секунду



н=10,7/1,9=5,63 1/с

d_e - эквивалентный диаметр малого шкива

=1,14-0,14/(е^{2,43*(1.95-1)})=1.126

d_e=140*1.126=157.64 мм

Допускаемые полезные напряжения:

, Мпа (38)

где С_б - коэффициент угла обхвата на малом шкиве;

C_р - коэффициент режима, при двухсменной работе C_р=0,87

=-179,36/110=-1,63

Окружное усилие

Число ремней

(39)

где A - площадь поперечного сечения одного ремня;

C_Z- коэффициент неравномерности загрузки ремней (C_z=0,95)

Z=1028/(1.94*138*0.95)=4.04

Принимаем Z=5.

3.4 Проверочный расчёт подшипников

Выбор типа подшипника зависит от его назначения, направления и величины нагрузки, частоты вращения, режима работы, стоимости подшипника, особенностей монтажа. При выборе типа подшипника необходимо сначала рассмотреть возможность применения радиальных однорядных шарикоподшипников как самых дешевых и простых в эксплуатации, также при одинаковых размерах с другими подшипниками они имеют наименьшие потери на трение и допускают наибольшую частоту вращения [4].

Подшипники подбирают по динамической грузоподъемности при частоте вращения кольца n > 10 об/мин, которая характеризуется коэффициентом динамической грузоподъемности С. Этот коэффициент представляет собой нагрузку, которую может выдержать подшипник без разрушения за 1 млн. оборотов.

Так как опорная реакция в опоре А имеет наибольшее значение дальнейшие расчет будем проводить для нее.

Опора А:

Подшипник 7308 ГОСТ 333-71

d=40 мм; D=90 мм; B=23 мм; C=66000 Н; C₀=47500 Н; m=0,703 кг

В опоре А отсутствует осевая нагрузка, следовательно эквивалентная считается по следующей формуле:

P_r=X·V·F_r·K_б·K_т, Н (26)

где Х - коэффициент динамической радиальной нагрузки (Х=1);

V - коэффициент вращения колец (V=1 - вращается внутреннее кольцо);

F_r - радиальная сила действующая в опоре, Н;

K_б - коэффициент безопасности;

К_т - температурный коэффициент.

Р_r=1·1·7218,4·1,1·1=7940,24 Н

Потребная динамическая грузоподъемность определяется по формуле:

, Н, (27)

где n - частота вращения вала, об/мин;

L_h - общая заданная долговечность подшипника, ч (L_h=15000 ч).

=40317 (Н)

С'=40317 Н < С=66000 Н - условие выполняется.



4. Конструкция и принцип работы механизмов токарно-винторезного станка 16К20

4.1 Шпиндельный узел станка

Шпиндель - основной узел передней бабки (шпиндельной бабки). Передний конец шпинделя имеет внутреннюю коническую расточку с конусом Морзе № 5, в которую вставляется передний центр и различные приспособления для закрепления заготовок. На переднем конце шпинделя имеется посадочный конус, по которому устанавливаются патроны для закрепления заготовок.

Все валы коробки скоростей и шпиндель вращаются на опорах качения, которые смазываются как разбрызгиванием (коробка залита маслом), так и принудительно, с помощью насоса. Движение подачи от шпинделя передается валу трензеля и далее -- на механизм подач [3].

Токарно-винторезные станки имеют практически однотипную компоновку. Передняя шпиндельная бабка закреплена на левом конце станины. В ней находится коробка скоростей станка, основной частью которой является шпиндель. Движение передается от шкива клиноременной передачи. Взаимодействие зубчатых колес объяснено при описании кинематической схемы. Шпиндель и все валы установлены на опорах качения. В передней опоре шпинделя находится радиальный двухрядный роликовый подшипник, в котором предварительный натяг создается благодаря посадке внутреннего кольца на коническую шейку шпинделя. Если надвигать гайкой кольцо на конус, то оно расширяется и давит на ролики. В задней опоре шпинделя установлены два радиально-упорных шарикоподшипника, воспринимающих радиальные и осевые нагрузки; предварительный натяг регулируют гайкой, стягивающей внутренние кольца. Валы коробки скоростей смонтированы на конических роликоподшипниках, что удобно для сборки и разборки; предварительный натяг регулируют нажимными винтами. Так как валы -- длинные, у них предусмотрена средняя опора [3].

4.2 Система ручного управления станка

Шпиндельная бабка жестко сбазирована на станине при сборке станка. В случае необходи¬ мости регулировки шпиндельной бабки в горизонтальной плоскости необходимо снять облицовку коробки подач, ослабить винты, крепящие переднюю бабку и специальным регулировочным винтом отрегулировать положение оси шпинделя по пробным проточкам до необходимой точности. При ослаблении крепления шкива 74 на конусной части вала 69 нужно подтянуть винт 70. Крутящий момент на шпинделе должен соответствовать данным. При снижении крутящего момента нужно в пер¬ вую очередь проверить натяжение ременной передачи главного привода. Если натяжение ремней.достаточное, следует отрегулировать фрикционную муфту главного привода, расположенную в шпиндельной бабке. Для этого надо открыть крышку 99 шпиндельной бабки и снять маслораспределительный лоток 16. Поворотом гайки 62 по часовой стрелке при утопленной (нажатой) защелке 80 можно подтянуть муфту прямого вращения шпинделя, поворотом гайки 59 против часовой стрелки муфту обратного вращения. Для облегчения регулирования муфты прямого вращения шпинделя рукоятку 8 нужно повернуть влево, для облегчения регулирования муфты обратного вращения шпинделя -- вправо. Обычно достаточно повернуть гайки 59 и 62 на 1/16 оборота, т. е. на один зубец. По окончании регулирования нужно убедиться в том, что защелка 80 надежно вошла в пазы гаек 59 и 52.



4.3 Принципиальная схема управления электродвигателем

Пуск электродвигателя главного привода M1 и гидростанции М4 осуществляется нажатием кнопки S4, которая замыкает день катушки контактора К1, переводя его на самопитание. Останов электродвигателя главного привода Ml осуществляется нажатием кнопки S3. Управление электродвигателем быстрого перемещения каретки и суппорта М2 осуществляется нажатием толчковой кнопки, встроенной в рукоятку фартука и воздействующей на конечный выключатель S8. Пуск и останов электронасоса охлаждения М3 производятся переключателем S7. Работа электронасоса сблокирована с электродвигателем главного привода M1, и включение его возможно только после замыкания контактов пускателя К1. Для ограничения холостого хода электродвигателя главного привода в схеме имеется реле времени КЗ. В средних (нейтральных) положениях рукояток включения фрикционной муфты главного привода замыкается нормально закрытый контакт конечного выключателя S6 и включается реле времени К3, которое через установленную выдержку времени отключит своим контактом электродвигатель главного привода. Производить перестройку выдержки времени в рабочем состоянии реле категорически запрещается. Защита электродвигателей главного привода, привода быстрого перемещения каретки и суппорта, электронасоса охлаждения и трансформатора от токов коротких замыканий производится автоматическими выключателями и плавкими предохранителями. Защита электродвигателей (кроме электродвигателя М2) от длительных перегрузок осуществляется тепловыми реле. Нулевая защита электросхемы станка, предохраняющая от самопроизвольного включения электропривода при восстановлении подачи электроэнергии после внезапного ее отключения, осуществляется катушками магнитных пускателей [2].



Рисунок 8 принципиальная электрическая схема станка 16К20

Спецификация электрооборудования

Р - Указатель нагрузки Э38022 на номинальный ток 20 А

F1 - Выключатель автоматический АЕ-2043-12, 1PОO, расцепитель 32 А, с катушкой независимого расцепителя 110 В, 50 Гц, отсечка 12 (Ag--9,489 г)

F2 - Автомат АЕ-20-33-10

F3, F4 - Е2782--6/380 - плавкая вставка в предохранитель

F5 - ТРН-40 - реле тепловое

F6, F7 - ТРН-10 - реле тепловое

Н1 - устройство предохранительное светосигнальное УПС-3

Н2 - НКСО1Х100/П00-09 - лампа накаливания С24-25.

Н3 - КМ24-90 - коммутаторная лампа накаливания

К1 - ПАЕ-312 - магнитный пускатель

К2 - ПМЕ-012 - магнитный пускатель

КЗ - РВП72-3121-00У4 - реле времени пневматическое (Лимит работы электромотора главного движения без нагрузки)

К4 - РПК-1--111 - пускатель двигателя

М1 - Электродвигатель главного движения 4А132 М4, номинальной мощностью 11 кВт

М2 - 4А71В4 - электродвигатель (ускоренное смещение суппорта)

М3 - электронасос типа ПА-22 (подача эмульсии)

М4 - 4А80А4УЗ - асинхронный электродвигатель

S1 - ВПК-4240 - выключатель путевой (Дверца распределительного устройства)

S2 - ПЕ-041 - поворотный переключатель управления (деблокирующий S1)

S3 и S4 - ПКЕ-622-2 - пост управления кнопочный

S5 - МП-1203 - микровыключатель

S6 - ВПК-2111 - концевой выключатель нажимной

S7 - ПЕ-011 - поворотный переключатель управления

S8 - ВПК-2010 выключатель путевой нажимной

Т - ТБСЗ-0,16 - трансформатор однофазный понижающий

4.3 Описание системы смазки

В станке применяется автоматическая централизованная система смазки шпиндельной бабки и коробки подач.



Рисунок 9 Схема смазки станка

Шестеренный насос 5, изображенный на рисунке 13, приводимый от электродвигателя главного привода через ременную передачу, засасывает масло из резервуара и подает его через сетчатый фильтр 7 к подшипникам шпинделя и на маслораспределительные лотки. Примерно через минуту после включения электродвигателя начинает вращаться диск маслоуказателя 1 на шпиндельной бабке. Его постоянное вращение свидетельствует о нормальной работе системы смазки. Из шпиндельной бабки и коробки подач масло через заливной сетчатый фильтр 8 с магнитным вкладышем сливается в резервуар. В процессе работы необходимо следить за вращением диска маслоуказателя 1 на шпиндельной бабке. При его остановке необходимо тут же выключить станок и очистить сетчатый фильтр 7. Для этого его надо вынуть из корпуса резервуара, предварительно отсоединив трубы, отвернуть гайку, расположенную в нижней части, снять фильтрующие сетчатые элементы в пластмассовой оправе. Каждый элемент промыть в керосине до полной очистки. Нельзя продувать фильтрующие элементы сжатым воздухом, так как это может привести к повреждению мелкой сетки. После очистки фильтр собрать, установить в резервуар и подсоединить трубы.

В новом станке целесообразно в течении первых двух недель чистить сетчатый фильтр 7 не реже двух раз в неделю, а затем раз в месяц.

Для очистки заливного фильтра 8 с магнитным вкладышем его нужно удалить из резервуара, снять крышку, вынуть из стакана магнитный вкладыш и промыть в керосине все поверхности. Заливной фильтр 8 нужно чистить один раз в месяц.

Фильтры 7 и 8 необходимо чистить перед и после каждой замены масла.

Ежедневно перед началом работы нужно проверять по указателю уровень масла в резервуаре и при необходимости доливать его через отверстие заливного фильтра 8. При замене масла слив из резервуара осуществляется через пробку 4. Перед тем, как заполнить резервуар маслом, его надо очистить и промыть керосином.

Смазка механизма фартука автоматическая, осуществляется от индивидуального плунжерного насоса 5. Масло заливается в корпус через отверстие 6, закрываемое пробкой, а сливается через отверстие 4. Уровень масла контролируется по маслоуказателю 1 на лицевой стороне фартука.

Смазку направляющих каретки и поперечных салазок производят в начале и середине смены до появления масляной пленки на направляющих. При винторезных работах смазка направляющих, а также опорных втулок ходового винта, размещенных в фартуке, производится вышеописанным способом при выключенной посредством рукоятки 15 маточной гайке.

Смазка опор ходового вала, ходового винта и задней бабки осуществляется фитилями из резервуаров, в которое масло заливается через отверстие 6, закрываемое колпачком. Причем резервуар задней бабки заполняется до вытекания масла через отверстие на лицевой стороне корпуса.

Ежедневно в конце смены нужно снять резцовую головку, очистить ее рабочие поверхности и смазать конусную ось резцедержателя.

Сменные шестерни и ось промежуточной сменной шестерни (точка 9) смазывается вручную консистентной смазкой.

Остальные точки смазываются вручную при помощи масленки. поставляемой со станком [5].



Заключение

В ходе выполненного мною курсового проекта, я получил теоретические и практические навыки конструкторской работы, по расчетам и проектированию основных узлов металлообрабатывающих станков. Проектирование осуществлялось на основе использования аналогичных, уже существующих, конструктивных решений.

В данном курсовом проекте была осуществлена разработка привода главного движения для токарно-винторезного станка 16К20. Обеспечено число ступеней привода Z=24 и диапазона регулирования n=12,5 … 2500 мин.

Для решения поставленной задачи по разработке привода главного движения и механизма переключения, в курсовом проекте были выполнены следующие задачи:

· Определенно назначение станка

· Рассчитаны технические характеристики станка

· Был произведен кинематический расчет привода главного движения

· Были описаны принципы работы механизмов и систем

Данный курсовой проект дает очень много знаний для дальнейшего обучения по нашей специальности, и является началом для выполнения выпускной квалификационной работы.



Список литературы

1. Березовский Ю. Н. Детали машин. М.: Машиностроение, 1983. 384 с.

2. Дунаев П. Ф, Леликов О. П. Конструирование узлов и деталей машин. М.: ”Высшая школа”, 2001. 416 с.

3. Дальский А. М., Суслова А. Г., Косилова А. Г. Справочник технолога машиностроителя. М.Машиностроение, 2003 г. 944 с., ил.

4. Кучер И. М. Металлорежущие станки. М.: Машиностроение, 1969. 720 с.

5. Кочергин А. И. Конструирование и расчет металлорежущих станков и станочных комплексов. Курсовое проектирование: Учебное пособие для вузов. Мн.: Выш. шк., 1991. 382 с.: ил.

6. Проников А. С. Расчет и конструирование металлорежущих станков. М.: ”Высшая школа”, 1968. 431с.

7. Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных втузов/ Под редакцией Пуша В. Э. М.: Машиностроение, 1985. 256 с.