Оборудование МС производства и ср-ва автоматизации 2

Содержание

Слайд 2

Рекомендуемая литература 1. Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя: в 3т.

Рекомендуемая литература

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя: в 3т.

М.: Машиностроение, 1985. Т.2, 559 с.
2. Проектирование металлорежущих станков и станочных систем:
проектирование металлорежущих станков; Справочник –
учебник/под ред. А. С. Проникова._ М, Машиностроение,1995.-448 с.
4. Проников А. С. Расчет и конструирование металлорежущих станков.
Учеб. для ВУЗов.- М.: Высш. Школа,- 2000.-
5. Тарзиманов Г. А. Проектирование металлорежущих станков. М.:
Машиностроение,- 1980, - 280 с.
6. Шейнблит А. Е. Курсовое проектирование деталей машин: учебник
для техн..- М Высшая школа. – ФГИПП.- 1999.- 432 с..
Дунаев Леликов Курсовое проектирование деталей машин: учебник для ВУЗов.- М Высшая школа. 1999.- 420 с.
8. Кочергин А. А, Конструирование и расчет металлорежущих станков
и станочних комплексов: Учеб. пособие для ВТУЗов.- Минск. –
Вышейш. школа. – 1991, 382 с.
9. Левятов Д.С. Расчеты и конструирование деталей машин: Учеб. для
Вузов.- М.: Высш. шк. 1985. 380 с.
Слайд 3

Основные этапы кинематического расчета Составление структурной формулы и кинематической схемы Построение

Основные этапы кинематического расчета

Составление структурной формулы и кинематической схемы
Построение и анализ

структурной сетки
Построение и анализ графика частот вращения и определение передаточных отношений
Расчет чисел зубьев зубчатых колес коробки методом наименьшего общего кратного
Слайд 4

Составление структурной формулы и кинематической схемы Исходные данные Z=12 ϕ=1,26 nmin = 63 об/мин

Составление структурной формулы и кинематической схемы

Исходные данные
Z=12
ϕ=1,26
nmin =

63 об/мин
Слайд 5

Составление структурной формулы и кинематической схемы Типы элементарных коробок скоростей С

Составление структурной формулы и кинематической схемы

Типы элементарных коробок скоростей

С двойным блоком

Z=2

Одинарная передача Z=1

Слайд 6

Составление структурной формулы и кинематической схемы Типы элементарных коробок скоростей С

Составление структурной формулы и кинематической схемы

Типы элементарных коробок скоростей

С тройным блоком

Z=3

С четырехколесным блоком Z=4

Слайд 7

Составление структурной формулы и кинематической схемы Для Z=12. Возможны варианты множительных

Составление структурной формулы и кинематической схемы

Для Z=12.
Возможны варианты множительных структур:
Z=12 =

3 × 4
Z=12 = 4 × 3
Z=12 = 3 × 2 × 2
Z=12 = 2 × 3 × 2
Z=12 = 2 × 2 × 3
Слайд 8

Составление структурной формулы и кинематической схемы Кинематические характеристики Z=12 = 31

Составление структурной формулы и кинематической схемы

Кинематические характеристики
Z=12 = 31 × 23

× 26
Х0 = 1 = всегда 1
Х1 = 3 = 1 × 3 – произведение кинематической характкристики предыдущей элементарной коробки на число ступеней предыдущей элементарной коробки
Х2 = 6 = 2 × 3 - произведение кинематической характкристики предыдущей элементарной коробки на число ступеней предыдущей элементарной коробки
Слайд 9

Составление структурной формулы и кинематической схемы Примеры: Z=12 = 4 ×

Составление структурной формулы и кинематической схемы

Примеры:
Z=12 = 4 × 3
Z=16

= 4 × 2 × 2
Z=18 = 3 × 3 × 2

1

4

1

1

4

8

3

9

Слайд 10

Составление структурной формулы и кинематической схемы Кинематическая схема Z=12 = 31

Составление структурной формулы и кинематической схемы

Кинематическая схема

Z=12 = 31 × 23

× 26

I

II

III

IV

Z1

Z3

Z5

Z2

Z4

Z6

Z7

Z9

Z8

Z10

Z11

Z13

Z12

Z14

1 частота вращения

3 частоты вращения

6 частот вращения

12 частот вращения

Слайд 11

Построение и анализ структурной сетки Z=3 X=1 Z=2 X=6 Z=2 X=3 I II III IV

Построение и анализ структурной сетки

Z=3 X=1

Z=2 X=6

Z=2 X=3

I

II

III

IV

Слайд 12

Построение и анализ структурной сетки Основания для анализа Симметричность 2. Веерообразность

Построение и анализ структурной сетки

Основания для анализа
Симметричность
2. Веерообразность
3. Диапазон регулирования R

R

= φXпп х (Zпп – 1)

Где Хпп – кинематическая характеристика последней переборной коробки
Zпп – число ступеней последней переборной коробки

R ≤ [ R]=8

Слайд 13

Построение и анализ графика частот вращения Z=3 X=1 Z=2 X=6 Z=2

Построение и анализ графика частот вращения

Z=3 X=1

Z=2 X=6

Z=2 X=3

n12
n11
n10


n9
n8
n7
n6
n5
n4
n3
n2
n1
Слайд 14

Построение и анализ графика частот вращения При φ=1,26 и nmin =

Построение и анализ графика частот вращения

При φ=1,26 и nmin = 63

об/мин:
n1 = nmin = 63 об/мин
n2 = n1 х φ = n1 х φ1= 80 об/мин
n3 = n2 х φ = n1 х φ2= 100 об/мин
n4 = n3 х φ = n1 х φ3= 125 об/мин
n5 = n4 х φ = n1 х φ4= 160 об/мин
n6 = n5 х φ = n1 х φ5= 200 об/мин
n7 = n6 х φ = n1 х φ6= 250 об/мин
n8 = n7 х φ = n1 х φ7= 315 об/мин
n9 = n8 х φ = n1 х φ8= 400 об/мин
n10 = n9 х φ = n1 х φ9 = 500 об/мин
n11 = n10 х φ = n1 х φ10 = 635 об/мин
n12 = n11 х φ = n1 х φ11 = 800 об/мин

800
635
500
400
315
250
200
160
125
100
80
63

Слайд 15

Построение и анализ графика частот вращения φ0 φ-1 φ-2 φ0 φ-3

Построение и анализ графика частот вращения

φ0

φ-1

φ-2

φ0

φ-3

φ0

φ-6

Следовательно:
Z1 / Z2 = φ0
Z3 /

Z4 = φ-1
Z5 / Z6 = φ-2
Z7 / Z8 = φ0
Z9 / Z10 = φ-3
Z11 / Z12 = φ0
Z13 / Z14 = φ-6
Слайд 16

Определение передаточных отношений

Определение передаточных отношений

Слайд 17

Определение передаточных отношений Z1 / Z2 = 1,260 = 1 /

Определение передаточных отношений

Z1 / Z2 = 1,260 = 1 / 1
Z3

/ Z4 = 1,26-1 = 4 /5
Z5 / Z6 = 1,26-2 = 7 / 11
Z7 / Z8 = 1,260 = 1 /1
Z9 / Z10 = 12,6-3 =1 / 2
Z11 / Z12 = 1,260 = 1 / 1
Z13 / Z14 = 1,26-6 = 1 / 4
Слайд 18

Рассмотрим пример φ3 φ2 φ1 φ-1 φ-3 φ1 φ-3 Следовательно для

Рассмотрим пример

φ3

φ2

φ1

φ-1

φ-3

φ1

φ-3

Следовательно для φ = 1,26:
φ3= 2 / 1
φ2= 11 /

7
φ1= 5 / 4
φ-1= 4 / 5
φ-3= 1 / 2
φ1= 5 / 4
φ-3= 1 / 2
Слайд 19

Расчет чисел зубьев зубчатых колес коробки методом наименьшего общего кратного (НОК)

Расчет чисел зубьев зубчатых колес коробки методом наименьшего общего кратного (НОК)

Числа

зубьев рассчитывают отдельно для каждой группы передач, используя частные передаточные отношения, найденные по графику частот вращения.
Для зубчатых колес, приводов главного движения, рекомендуется принимать минимальные числа зубьев ведущего колеса 18-20, максимальные для ведомого колеса - 100.
Слайд 20

Расчет чисел зубьев зубчатых колес коробки методом наименьшего общего кратного (НОК)

Расчет чисел зубьев зубчатых колес коробки методом наименьшего общего кратного (НОК)

Межосевое

расстояние между соседними валами должно быть одинаковым, следовательно:
aw = (mZ1 + mZ2) = const
При одинаковом модуле m, в пределах одной группы для обеспечения постоянства межосевого расстояния суммы чисел зубьев сопряженных колес должны быть равными, т.е.
Z1 + Z2 = Z3 + Z4 = Z5 + Z6 = SZ = const
где Z1, Z3, Z5 - числа зубьев ведущих зубчатых колес элементарной двухваловой передачи; Z2, Z4, Z6 - соответствующие им числа зубьев ведомых зубчатых колес.
Слайд 21

Расчет чисел зубьев зубчатых колес коробки методом наименьшего общего кратного (НОК)

Расчет чисел зубьев зубчатых колес коробки методом наименьшего общего кратного (НОК)

Последовательность

расчета чисел зубьев колес коробки скоростей методом НОК.
1. Определим фиктивные числа зубьев для колес коробки
Для основной коробки:
Z1 = А = 1 и Z2 = Б=1;
Z3 = В=4 Z4 =Г=5;
Z5 = Д=7 Z6 = Е=11.
Для первой переборной коробки:
Z7 = Ж = 1 и Z8 = З=1;
Z9 = И = 1 и Z10 = K=2.
Для второй переборной коробки:
Z11 = Л = 1 и Z12 = М=1;
Z13 = Н = 1 и Z14 = О=4.
Где А, Б, В, Г, Д и т.д. – фиктивные числа зубьев
Слайд 22

Расчет чисел зубьев зубчатых колес коробки методом наименьшего общего кратного (НОК)

Расчет чисел зубьев зубчатых колес коробки методом наименьшего общего кратного (НОК)

2.

Определим наименьшее общее кратное Sz
Для определения Sz существует правило: «Sz равно наименьшему общему кратному сумм простых целых чисел для данной группы передач»
Следовательно:
Для основной коробки:
Sz. А+Б, В+Г , Д+Е = 1+1 , 4+5, 7+11 = 2 , 9, 18
Sz = 18
Для первой переборной коробки:
Sz. Ж+З , И+К = 1+1 , 1+2 = 2 , 3
Sz = 6
Для второй переборной коробки:
Sz. Л+М , Н+О = 1+1 , 1+4 = 2 , 5
Sz = 10
Слайд 23

Расчет чисел зубьев зубчатых колес коробки методом наименьшего общего кратного (НОК)

Расчет чисел зубьев зубчатых колес коробки методом наименьшего общего кратного (НОК)

3.

Рассчитаем фиктивные числа зубьев для колес коробки
Для основной коробки:
Z1 = (Sz×А) / (А+Б) = (18×1) / (1+1) =9
Z2 = (Sz×Б) / (А+Б) = (18×1) / (1+1) =9
Z3 = (Sz×В) / (В+Г) = (18×4) / (4+5) =8
Z4 = (Sz×Г) / (В+Г) = (18×5) / (4+5) =10
Z5 = (Sz×Д) / (Д+Е) = (18×7) / (7+11) =7
Z6 = (Sz×Е) / (Д+Е) = (18×11) / (7+11) =11
Проверка:
А+Б = В+Г = Д+Е = 9+9 = 8+10 = 7+11.
Учитывая, что минимальное значение Z = 20, умножим полученные значения на 3:
А+Б = В+Г = Д+Е = 27+27 = 24+30 = 21+33.
Слайд 24

Расчет чисел зубьев зубчатых колес коробки методом наименьшего общего кратного (НОК)

Расчет чисел зубьев зубчатых колес коробки методом наименьшего общего кратного (НОК)

Рассчитаем

фиктивные числа зубьев для колес коробки
Для первой переборной коробки:
Z7 = (Sz×Ж) / (Ж+З) = (6×1) / (1+1) =3
Z8 = (Sz×З) / (Ж+З) = (6×1) / (1+1) =3
Z9 = (Sz×И) / (И+К) = (6×1) / (1+2) =2
Z10 = (Sz×К) / (И+К) = (6×2) / (1+2) =4
Проверка:
Ж+З = И+К = 3+3 = 2+4.
Учитывая, что минимальное значение Z = 20, умножим полученные значения на 15:
Ж+З = И+К = 45+45 = 30+60.
Слайд 25

Расчет чисел зубьев зубчатых колес коробки методом наименьшего общего кратного (НОК)

Расчет чисел зубьев зубчатых колес коробки методом наименьшего общего кратного (НОК)

Рассчитаем

фиктивные числа зубьев для колес коробки
Для второй переборной коробки:
Z7 = (Sz×Л) / (Л+М) = (10×1) / (1+1) =5
Z8 = (Sz×М) / (Л+М) = (10×1) / (1+1) =5
Z9 = (Sz×Н) / (Н+О) = (10×1) / (1+4) =2
Z10 = (Sz×О) / (Н+О) = (10×4) / (1+4) =8
Проверка:
Л+М = Н+О = 5+5 = 2+8.
Учитывая, что минимальное значение Z = 20, умножим полученные значения на 15:
Л+М = Н+О = 75+75 = 30+120.
Слайд 26

Рассмотрим пример расчета сложной коробки скоростей с неправильной структурой Пусть Z=11.

Рассмотрим пример расчета сложной коробки скоростей с неправильной структурой

Пусть Z=11. и

Z=10
Тогда используя одно из правил:
1. Для перевода сложенной коробки с четным числом ступеней скоростей в простую с нечетным числом ступеней нужно уменьшить на 1 кинематическую характеристику последней переборной коробки
2. Для перевода сложенной коробки с четным числом ступеней скоростей в простую с четным числом ступеней нужно уменьшить на 1 кинематические характеристики последней и предпоследней переборных коробок.
Рассмотрим структурную сетку для таких коробок.
Z = 11 = 31×23×25
Z = 10 = 31×22×25
Слайд 27

Структурная сетка для Z=11 Z=3 X=1 Z=2 X=5 Z=2 X=3 Многоугольник

Структурная сетка для Z=11

Z=3 X=1

Z=2 X=5

Z=2 X=3

Многоугольник скоростей

Z = 11 =

31×23×25
Слайд 28

Структурная сетка для Z=10 Z=3 X=1 Z=2 X=5 Z=2 X=3 Многоугольник

Структурная сетка для Z=10

Z=3 X=1

Z=2 X=5

Z=2 X=3

Многоугольник скоростей

Z = 10 =

31×22×25
Слайд 29

Коробки скоростей сложенной структуры Во многих случаях, особенно при увеличении диапазона

Коробки скоростей сложенной структуры

Во многих случаях, особенно при увеличении диапазона регулирования

скоростей, создать простой привод на базе множительной структуры невозможно. В этих случаях применяют сложенные структуры, состоящие из двух или более кинематических цепей, каждая из которых является обычной множительной структурой. Одна из этих цепей (короткая) предназначена для высоких скоростей привода, другие (более длинные) - для низких скоростей.
Слайд 30

Коробки скоростей сложенной структуры А) Сложенная коробка скоростей с переводной передачей

Коробки скоростей сложенной структуры

А) Сложенная коробка скоростей с переводной передачей
Б) Сложенная

коробка скоростей с переводной муфтой
Слайд 31

Коробки скоростей сложенной структуры Кинематическая схема сложенной коробки скоростей с переводной

Коробки скоростей сложенной структуры

Кинематическая схема сложенной коробки скоростей с переводной передачей
Z

= 3 × 2 × (1 + 1 × 1) = 12
Слайд 32

Коробки скоростей сложенной структуры Короткая (скоростная) цепь Длинная (силовая) цепь

Коробки скоростей сложенной структуры

Короткая (скоростная) цепь

Длинная (силовая) цепь

Слайд 33

Коробки скоростей сложенной структуры Короткая (скоростная) цепь Длинная (силовая) цепь Объединенная

Коробки скоростей сложенной структуры

Короткая (скоростная) цепь

Длинная (силовая) цепь

Объединенная структурная сетка
Z =

3 × 2 × (1 + 1 × 1) = 12