Эскизная компоновка привода сверлильной головки

Для предотвращения заедания за внутренние стенки корпуса принять зазор Х=8…10 мм

Принимаем Х=8 мм. Смещение колес относительно внутренней стенки корпуса привода равно Х₁=10мм Х₂=3мм. Расстояние между дном корпуса и поверхностью колес

 

У=4Х=4•8=32 мм. (1.8.45)

 

В зависимости от принятого конструкторского решения подшипниковых узлов они должны быть утоплены на Т=10 мм и Т₁=2,5 мм.

Графическим способом находим l_м=75 мм, l_Б=68 мм, l_Б1=38 мм, l_Б2=30 мм, L_Б=76 мм,

 

l_Т=56 мм, l_Т1=33 мм, l_Т2=23 мм.

рис. 1.8.5 – Компоновка привода

Проектный расчёт валов привода сверлильной головки, построение эпюр

 

Определение реакций в опорах

Силы здесь изображены как сосредоточенные, приложенные в серединах ступиц. Линейные размеры (мм) в предположении установки валов шариковые радиальные однорядные ГОСТ 8338-75 1204 с параметрами d_п=20 мм, В=14 мм, D=47 мм легкой серии берут по компоновочной схеме: l_м=75 мм, l_Т=56 мм, l_Т1=33 мм, d_вых=14 мм, lвых=29 мм, l_Т2=23 мм, d₁=54 мм; l_Б=68 мм, l_Б1=38 мм, l_Б2=30 мм, l_с=30 d_С= 5 мм, d₂= 40 мм. Силы в зацеплении: F_f = 378 H, F_r =138 Н, F_a = 0 Н.

Тихоходный вал привода соединяется с муфтой упругой втулочно-пальцевой. Тогда

 

F_M = =  = 160 Н. (1.8.46)

 

где - Т₂ вращающий момент на тихоходном валу, Нм.

Направление F_Mзаранее не известно и на расчетной схеме показано условно.

Быстроходные валы соединены с патронами, в которых закрепляется сверла.

В результате воздействия сверл на блок возникает осевая сила, которая

равна (9):

 

F₀=10´Ср´D^g´S^y´Kр, (1.8.47)

 

где D- диаметр сверла;

S – подача при сверлении;

Kр – коэффициент, учитывающий фактические условия работы, в данном случае зависит только от обрабатываемого материала Kр=1;

Ср, g, y - показатели степени приведения при сверлении.

 

F₀=10´9,8´5¹´0,2^0,7´1,5=238Н.

рис. 1.8.6 - Расчетные схемы для определения реакций опор валов привода

Тихоходный вал

Реакции от сил в зацеплении

1 В вертикальной плоскости, Н

а) определяем опорные реакции

 

;(1.8.48)

(1.8.49)

Проверка

 

 реакции найдены правильно.

 

б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х по сечениям, Нм

 

М_ХБ=0; М_ХА=0; М_ХГ=R_АУ• =56,7•0,033=1,9 Нм; М_ХВ=0;

М_ХГ=-R_ВУ• =-81,3•0,023=-1,9 Нм.

 

рис. 1.8.7 – Схема действия сил и расчетная схема тихоходного вала

 

2 Горизонтальная плоскость

а) определяем опорные реакции, Н

 

;(1.8.50)

; (1.8.51)

 

Проверка

 

 реакции найдены

 

правильно.

 

б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси У по сечениям, Нм

 

М_УБ=0; М_УА= ; М_УГ= + R_АХ• =160• (0,075 +0,033)+219•0,033=24,5Нм; М_УВ=0;

 

3. Строим эпюры крутящих моментов, Нм

 

М_К= М_Z= F_f1d₁/2=378•0,054/2=10,2 Нм

 

4. Определяем суммарные радиальные реакции, Н

В связи с тем, что на первый тихоходный вал действуют силы второго зубчатого колеса которые равны

R_АХ= R_АХ2=219Н; R_АУ= R_АУ2=-56,7Н; R_ВХ= R_АВ2=437Н; R_ВУ= R_ВУ2=81,3Н;

М_АХ=М_АХ2= 0; М_АУ=М_АУ2= 12 Нм; М_ГХ=М_ГХ2= 1,9 Нм; М_ГУ=М_ГУ2= 24,5 Нм;

Н(1.8.52)

Н(1.8.53)

 

Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях, Нм

 

(5.9)

(1.8.54)

Быстроходный вал

Реакции от сил в зацеплении:

1 В вертикальной плоскости, Н

а) определяем опорные реакции

 

;(1.8.55)

(1.8.56)

Проверка

 

 реакции найдены

 

правильно.

б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х по сечениям, Нм

 

М_ХС=0; М_ХК=-R_СУ• =85,4•0,038=-3,3 Нм; М_ХД=-R_СУ• =85,4•0,068=-5,8 Нм; М_ХЛ=0;

М_ХК=-R_ДУ• =52,6•0,030=-1,6 Нм.

 

рис. 1.8.8 – Схема действия сил и расчетная схема быстроходного вала

2 Горизонтальная плоскость

а) определяем опорные реакции, Н

 

;(1.8.57)

;(1.8.58)

 

Проверка

 

 реакции найдены

 

правильно.

б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси У по сечениям, Нм

 

М_УC=0; М_УК=

; М_УЛ=0;

 

3 Строим эпюры крутящих моментов, Нм

 

М_К= М_Z= -F_f2 •d₂/2=378•0,040/2=-7,6 Нм

 

4 Определяем суммарные радиальные реакции, Н

В связи с тем, что на второй тихоходный вал действуют силы третьего зубчатого колеса, которые равны

R_СХ= R_СХ2=-167Н; R_СУ= R_СУ2=-85,4Н; R_ДХ= R_ДХ2=211Н; R_ДУ= R_ДУ2=52,6 Н;

М_СХ=М_СХ2= 0; М_СУ=М_СУ2= 0 Нм; М_КУ=М_КУ2= -6,4 Нм; М_ДХ=М_ДХ2= -5,8 Нм;

М_ДУ=М_ДУ2= -0,02 Нм; М_КХ=М_КХ2= -3,3 Нм;

 Н

Н

 

Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях, Нм

 

(5.9)