9. Определение крутящих моментов на валах

Крутящий момент определяется по формуле

М_шn=9560 (6)

N_д — мощность электродвигателя, кВт;

i_n — передаточное отношение кинематической цепи от электродвигателя к шпинделю;

η — механический КПД передачи от электродвигателя к шпинделю;

n_д — частота вращения вала электродвигателя, об/мин.

Далее находим передаточные отношения механизма.

i₁=

i₁=

i₁=

i₁=

i_n=i₁∙i₂∙i₃∙i₄

Затем полученные значения подставляем в формулу (6).

10. Обоснование применения подшипника конкретного типа

В металлорежущих станках применяются подшипники следующих типов:

Подшипники скольжения радиальные

Подшипники качения радиальные

Подшипники качения радиалыю-упорные

двухсторонние

Подшипники скольжения радиально-упорные

двухсторонние

В шпиндельных узлах современных станков в основном примет ются подшипники качения. Для них характерны небольшие потери на трение и простые системы смазывания. Подшипники качения обеспечиваю высокую точность вращения шпинделя (радиальное биение 0,02 — 0,03 мм) и необходимую виброустойчивость, они устойчиво работают при изменении частот вращения и нагрузок в широких диапазонах.

Несущая способность подшипников качения характеризуется динамической и статической грузоподъемностью. Быстроходность подшипников качения характеризуется предельной частотой вращения и параметром быстроходности. Показателем долговечности подшипников считается время, в течение которого в определенных условиях должны работать не менее 90% партии подшипников данного типоразмера.

Пример: В станке модели 1П365 применены подшипники качени шариковые радиально-упорные высокоскоростные типа 36200К. Выбираем по таблицам конкретный номер подшипника, учитывая, что наружны диаметр вала равен внутреннему диаметру подшипника. D_в=d_n=50 мм. Исходя из внутреннего диаметра подшипника определяем его наружный ди; метр: D_n=90 мм. Следовательно, применим подшипник 3621 ОК. Данны тип подшипника смазывается масляным туманом при частоте вращения 2400 об/мин, либо пластичным материалом при частоте вращения 1400 об/мин.

Данный радиально-упорный шарикоподшипник применяют при малой или средней нагрузке на шпинделе и высокой частоте вращения. Он отличается высокой точностью изготовления.

Произведем проверочный расчет подшипника. Для этого необходимо рассчитать динамическую грузоподъемность выбранного подшипник при данных условия работы и срашигп. ее с допустимой (для определения пригодности подшипника).

Определим динамическую грузоподъемность

С_r,- нужно рассчитать С_rp:

С_r=R_е (7)

R_е — эквивалентная динамическая нафузка, R_е=3900 H.

С_r=3900 =35350 H<C_r

По динамической грузоподъемности данный подшипник пригоден.

ω=76,45 — выбранная угловая скорость вращения вала коробки скоростей станка; L_n — табличное значение долговечности подшипника данного типа.

Определяем долговечность для данного подшипника. Она рассчитывается по формуле:

L_10h= (8)

L_10h>L_n 45000>17000

По расчету долговечности подшипник пригоден.

11. Обоснование применяемых способов смазывания

Смазка уменьшает износ трущихся поверхностей, потери мощности на трение, обеспечивает долговечность станка и допустимую рабочую температуру в зоне резания.

В металлорежущих станках может применяться принудительная централизованная смазка с помощью гидропривода. Смазка движущихся механизмов в коробках скоростей и подач может производиться разбрызгиванием. Масло из нижней части резервуара забирается вращающимся зубчатым колесом и разбрызгивается.

В станках преимущественно используются жидкие индустриальные масла. Для шпиндельных подшипников скольжения маловязкие масла, для направляющих станков масла — повышенной вязкости, для смазки механизмов коробок скоростей и подач используются масла средней вязкости. Необходимое давление масла в системе контролируется и поддерживается с помощью реле давления.