Станок с кулисой

Московский Государственный Технический Университет

им. Н.Э. Баумана

Курсовой проект по ТММ

Калуга, 2008

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Задание на курсовой проект. 3

1.1. Краткое описание работы механизмов долбежного станка с качающейся кулисой. 3

2. Лист 1: Синтез эвольвентного зубчатого зацепления. 8

2.1. Исходные данные и постановка задачи. 8

2.2. Алгоритм расчета эвольвентного зубчатого зацепления. 8

2.4. Выбор коэффициента смещения x1. 10

2.6. Построение станочного зацепления. 12

2.7. Выводы.. 13

3. Лист 2: Синтез планетарного редуктора. 14

3.1. Исходные данные и постановка задачи. 14

3.2. Условия проектирования многосателлитного редуктора. 14

3.3. Подбор чисел зубьев планетарного редуктора. 15

3.4. Графическое построение планетарного редуктора. 16

5. Выводы.. 19

1. Задание на курсовой проект 1.1. Краткое описание работы механизмов долбежного станка с качающейся кулисой

Долбежный станок предназначен для долбления пазов и внутренних канавок в отверстиях деталей, а также для строгания вертикально расположенных поверхностей.

Станок имеет следующие основные узлы: станину 1, ползун 2 с резцовой головкой, стол 3, электродвигатель 4, коробку скоростей 5 и передаточные механизмы (рис.1-1).

 

Рис.1. Общий вид долбежного станка с качающейся кулисой.

Резание металла осуществляется резцом, закрепленным в резцовой головке, при его возвратно-поступательном движении в вертикальном направлении. Для движения резца используется шестизвенный кривошипно-кулисный механизм с качающейся кулисой, состоящий из кривошипа 1, камня 2, кулисы 3, поводка 4 и ползуна 5 (рис.1-2).

Рис. 2. Схема кривошипно-кулисного механизма движения резца и кулачкового механизма подачи стола долбежного станка.

Ход ползуна Н выбирается в зависимости от длины lд обрабатываемой поверхности с учетом перебегов lп в начале и конце рабочего хода. Длина хода ползуна может изменяться при наладке станка для обработки конкретных деталей. Средняя скорость резания vрез (скорость поступательного движения при рабочем ходе ползуна) выбирается в зависимости от условий обработки и обеспечивается при помощи привода, состоящего из электродвигателя 4, ременной передачи, коробки скоростей 5, зубчатой передачи и кулисного механизма (рис.1 - 1). Подача охлаждающей жидкости в зону резания обеспечивается при помощи шестереночного насоса z1 z2 (рис.1 - 1) и системы трубопроводов (на рисунке не показаны).

Число двойных ходов ползуна в минуту, равное числу оборотов кривошипа n1, определяют по заданной скорости резания vрез с учетом коэффициента Kv изменения средней скорости.

Рис.3. Циклограмма работы механизмов ' долбежного станка.

Во время перебега в конце холостого и начале рабочего ходов (см. циклограмму на рис.1-3) осуществляется перемещение стола на величину подачи с помощью ходоврго винта. Поворот винта производится посредством храпового механизма, состоящего из колеса 9, рычага 8 с собачкой 10, тяги 7 и толкателя 6 (рис.1-2).

Рис.4. Закон изменения ускорения толкателя кулачкового механизма.

при φпод= φсп a1 = а4; при φпод ≠ φсп a1 ≠ a4

Поворот толкателя 6 осуществляется от дискового кулачка, закрепленного на одном валу с кривошипом. Регулирование подачи стола производится путем изменения длины рычага МЛ/, что позволяет изменять количество зубьев, захватываемых собачкой и, следовательно, обеспечивает поворот ходового винта па требуемый угол. При проектировании кулачкового механизма необходимо обеспечить заданный закон изменения ускорения - при движении толкателя (рис.1-4) и осуществить подачу во время верхнего (в конце холостого и начале рабочего ходов) перебега резца в соответствии с циклограммой (рис.1-3).

При проектировании и исследовании механизмов привода и подачи станка считать известными параметры, приведенные в табл.1 - 1.

1.2. Исходные данные для расчета Таблица 1.

№ п/п	Наименование параметра	Обозначение	Размерность	Числовые значения
1	Длина детали		м	0,15
2	Длина перебега резца		м	0,025
3	Скорость резца		м/мин	30
4	Коэффициент изменения скорости ползуна		-	1,5
5	Число оборотов электродвигателя		об/мин	1440
6	Межосевое расстояние в кривошипно-кулисном механизме		м	0, 20
7	Конструктивный угол кулисы		град	20
8	Сила резания		Н	1500
9	Вес ползуна		Н	350
10	Вес кулисы		Н	170
11	Момент инерции кулисы относительно оси С			0,36
12	Соотношение между размерами звеньев ED и DC		-	0,5
13	Вылет резца		м	0,095
14	Коэффициент неравномерности вращения		-	0,025
15	Маховой момент ротора электродвигателя			0,07
16	Маховой момент зубчатых механизмов и шкивов, приведенный к валу кривошипа О			30
17	Угловая координата кривошипа для силового расчета (рис.1-2)		град	210
18	Угол поворота толкателя		град	20
19	Длина толкателя		м	0,15
20	Максимально допустимый угол давления в кулачковом механизме		град	30
21	Соотношение между ускорениями толкателя (рис.1-4)		-	2
22	Числа зубьев в передаче 1,2 (рис.1-1)			13 13
23	Модуль колес ,	m	мм	2
24	Параметры исходного контура реечного инструмента		град	20 1 0,25

Примечание.1. Силами трения между ползуном 5 и направляющими пренебречь.

2. Веса звеньев механизма и их моменты инерции даны ориентировочно.

3. Центры тяжести звеньев 1 и 3 расположены соответственно в точках

О и С.

4. Весом звеньев 2 и 4 основного механизма при расчетах пренебречь.

2. Лист 1: Синтез эвольвентного зубчатого зацепления 2.1. Исходные данные и постановка задачи

Исходные данные для расчета эвольвентного зацепления:

= 13, = 13, m = 2 мм

= 20,00, hа* =1,00, с* = 0,25

Постановка задачи:

Рассчитать эвольвентную зубчатую передачу;

Вычертить эвольвентную зубчатую передачу;

Проверить коэффициенты торцевого перекрытия ;

Построить станочное зацепление для колеса .

2.2. Алгоритм расчета эвольвентного зубчатого зацепления

1. Определение модуля, коэффициента высоты зуба, коэффициента радиального зазора и tg угла наклона профиля зуба исходного контура на торцевом сечении:

2. Определение угла зацепления.

3. Определение межосевого расстояния.

4. Определение коэффициента воспринимаемого смещения.

5. Определение коэффициента уравнительного смещения.

6. Определение минимальных коэффициентов смещения.

где  –минимальное число зубьев которое можно нарезать на нулевом колесе без подреза.

7. Определение радиусов основных окружностей.

8. Определение радиусов делительных окружностей.

;

9. Вычисление радиусов начальных окружностей.

10. Вычисление радиусов окружностей вершин.

11. Вычисление радиусов окружностей впадин.

12. Вычисление толщины зуба по окружности выступов.

 

 где  и  - профильные углы зубьев.

13. Вычисление толщины зуба по делительной окружности.

14. Определение коэффициента перекрытия.

15. Определение шага по делительной окружности.

16. Определение шага по хорде делительной окружности.

17. Определение высоты зуба.

Расчет произведён на ЭВМ, распечатка прилагается.

2.3. Результаты расчета зубчатой передачи

2.4. Выбор коэффициента смещения x1

При выборе коэффициента смещения х1 использую следующие показатели:

коэффициент перекрытия, он показывает характер нагружения зубьев; коэффициент скольжения, определяющий влияние геометрических параметров на износ зубьев и заедание, отсутствие подреза и заострения.

Критерии выбора

1) Отсутствие подреза зуба

2) Отсутствие заострения зуба

3) Коэффициент покрытия