РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОЙ МОЩНОСТИ КОРОБКИ ПОДАЧ

5. РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОЙ МОЩНОСТИ КОРОБКИ ПОДАЧ

Эффективная мощность коробки подач определяется по формуле:

где Q - тяговое усилие на рейке, Н

V_s – скорость движения суппорта при заданных режимах резания, мм/мин

V_s=s∙n

Где n=

Значение Q для комбинированных направляющих определяем по формуле:

Q=μ(P_z+G)+kP_x

Где μ - коэффициент трения в направляющих; μ = 0,15-0,18. Принимаем μ =0,165.

P_z – усилие резания. Определяем по формуле:

P_z=10C_pzt^xs^yvⁿk_p

Для определения усилия резания выбираем наиболее тяжелые условия резания – обработка углеродистой стали 45 диаметром 100 мм при t=5 мм и подаче s=1,12мм/об.

По таблице 22 (1, с. 273) определяем коэффициенты C_pz=300, х=1,0, у=0,75, n=-0.15.

Коэффициент k_pопределяем по формуле:

k_p=k_MPk_φpk_γpk_λpk_rp

где k_MP – коэффициент влияния обрабатываемого материала k_MP=1.

k_φp,k_γp,k_λp,k_rp - коэффициенты влияния геометрических параметров инструмента

k_φp=k_γp=k_λp=k_rp=1.

V – скорость резания, м/с. Определяем по формуле:

где по таблице 17 (1, с. 269) определяем С_v=340; х=0,15; у=0,45; m=0.2.

T – стойкость резца, мин. Т=45 мин.

k_v=k_mvk_nvk_uv

k_mv – коэффициент учитывающий влияние материала заготовки, k_mv=1(1, табл.1, с.261),

k_nv – коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки, k_nv=0,9.

k_uv – коэффициент учитывающий влияние материала инструмента, k_uv=0,65 при обработке конструкционной стали резцом Т5К10.(1, табл. 6).

k_v=1•0,9•0,65=0,585

мм/мин

n==220.8 об/мин

принимаем n=200 об/мин.

V_s=1,12∙200=224мм/мин

P_z=10•300•5¹•1,12^0,75•69,342^-0,15•1=9511,5 Н

G – сила тяжести подвижных частей суппорта, Н

G=mg=100∙9.81=981H

k=1.15

P_x=0.4P_z=0.4∙9511.5=3804.6H

Q=0.165∙(9511.5+981)+1.15∙3804.6=6106.6H

кВт

где η – КПД цепи подачи. Принимаем η=0,15.

Определяем мощности на валах коробки:

N_I=N_З=1.486 кВт

N_II=N_I∙η_п∙η_зп=1,486∙0,97∙0,99=1,43кВт

N_IV= N_II∙η_п∙η_зп=1,43∙0,97∙0,99=1,37кВт

N_V= N_IV∙η_п∙η_зп=1,37∙0,97∙0,99=1,31кВт

N_III= N_V∙η_п∙η_зп=1,31∙0,97∙0,99=1,254кВт

6. РАСЧЕТ МОДУЛЕЙ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

При расчете зубчатых колес коробки подач модуль рассчитывается для каждой из передач в отдельности исходя из прочности зубьев на изгиб, а также исходя из усталости поверхностных слоев.

Для стальных прямозубых колес формула для определения модуля имеет вид:

где σ_F – допускаемые напряжения на изгиб Н/см². σ_F=435 Н/см²,

Y_F – коэффициент формы зуба.

z – число зубьев шестерни (меньшего колеса)

ψ – коэффициент ширины зубчатого колеса.

ψ=

где b – ширина шестерни, мм

Принимаем ψ=8.

k – коэффициент нагрузки который учитывает изменение нагрузки по сравнению с номинальной от действия различных факторов; k=1,4(3, с. 151).

Для каждой из передач определяем модули.

Для передачи I – II модуль будет равен:

мм

Для передачи II – IV:

мм

для передачи IV – V :

мм

для передачи V-III:

мм

для передачи II-III:

мм

Для всех передач в коробке подач принимаем m=4мм.