Вдосконалення верстату під час ремонту

Передавальне ставлення при існуючій кінематичній парі рівне

 (2.1)

Визначаємо суму зубів існуючої пари

(2.2)

Визначаємо число зубів однієї із замінених шестерень Z2 по формулі при =1,26

Визначаємо кількість зубів другої шестерні

Виконуємо кінематичну схему верстата і будуємо графік обертання шпинделя (малюнок 2.1).

Це передавальне ставлення трохи відрізняється від набутого значення знаменником геометричного низки прогресії. Будуємо графік частот обертання шпінделя. Графік частот обертання шпінделя виконаний на малюнку 2.2.

Малюнок 2.2 -Графік частот обертання шпинделя

Малюнок 2.1- Кінематична схема верстата

2.2 Конструкція підвузла валу, що розробляється № 4

У коробці швидкостей верстата схильний чотири вали і шпиндель. Підвузол валу, що розробляється № 4 має три опорні посадочні шийки, на яких змонтовані шарикопідшипники. На першій посадочній шийці O55| кв| схильний підшипник № 311 ГОСТ 8338-75. На середній шийці O60| кв| схильне два підшипники № 212 ГОСТ 8338-75. На правій шийці O45| кВ| схильний підшипник № 309 ГОСТ 8338-75. Із зовнішнього боку вал зачиняти заглушкою із тим аби унеможливити попадання пилу і бруду в підшипник № 311. Від осьового зміщення всередину кільця підшипник № 311 утримує наполегливе кільце. З двох сторін зовнішнього кільця підшипника № 311 схильні масло захисні кільця. Вал № 4 по конструкції шліцьовий з|із| центруванням по зовнішньому діаметру. Умовне позначення шліцьового валу по СТ СЕВ 187 - 75, d-8 52 а 10 10-9. На цьому валу розташовано два блоки зубчастих коліс. Один потрійний блок складається із зубчастих коліс: Z=37, m=4; Z=46, m=4; Z=26, m=4. Потроєний блок зубчатих коліс схильний на валу між лівою і середньою опорами, тобто між підшипниками № 311 і № 212. Внутрішні кільця підшипників № 212 від осьового переміщення фіксуються наполегливими кільцями. Другий зубчатий блок складається з двох шестерень Z=82|, m=3|; Z=24|, m=4|. Шестерня Z=82| установлена на шестерні Z=24| за допомогою шпонки і фіксується від осьового зміщення стопорним кільцем. Цей зубчатий блок схильний на правій стороні валу між середньою і правою опорами, тобто між шарикопідшипниками № 212 і № 309. Від осьового зміщення внутрішнє кільце підшипника № 309 утримує наполегливе кільце.

Всі шарикопідшипники змонтовані в отворах станини консольно-фрезерного верстата. Коробка швидкостей верстата виконана на малюнку 2.3.

Малюнок 2.3 - Коробка швидкостей верстата

2.3 Перевірочний розрахунок модернізованої ланки валу № 4

За модернізовану ланку в даному курсовому проекті приймаємо вал 5 коробок швидкостей із|із| зміненим діаметром шестерні. Діаметр валу під шестернею відповідає 158 мм, а зовнішній діаметр шестерні складає

D = m ( z + 2 ) (2.3)

де D - діаметр шестерні по вершинах зубів, мм

m - модуль шестерні, мм

z - число зубів шестерні

Шестерня і вал виготовлені із сталі 45 і для них межа міцності на текучість складе [ ]=360 Н/мм2. Потужність на валу складає 108 кВт|. При розрахунку валу повинна виконуватися умова запасу міцності.

Коефіцієнт запасу міцності, що допускається, визначається по формулі:

(2.4)

де Т - межа міцності на текучість, Н/мм2

[ ] - межа міцності, що допускається, на текучість, Н/мм2

Дійсний коефіцієнт запасу міцності визначається по формулі

(2.5)

де экв - еквівалентна напруга, Н/мм2

Еквівалентна напруження визначається по формулі

(2.6)

де wk - приведений момент опору перетину валу, мм2

Мпр - приведений момент Н·мм

Приведений момент від дії на вал визначається по формулі

(2.7)

де Mk - момент, що крутить, діє на вал, Н·м

Mz - момент від дії радіальної сили Т, Н·м

My - момент від дії дотичної сили Р, Н·м

Розрахункова схема сил, що діють на вал, приведена на малюнку 2.4.

Малюнок 2.4 - Схема дії сил на вал, епюра| моментів

Визначуваний момент, що крутить

(2.8)

де N - потужність на валу, кВт

n - частота обертання валу, мін -1

Потужність на валу складає N = 7 кВт.

Частота обертання n = 400 (дивитися графік частот обертання шпінделя)

Визначаємо окружне зусилля

(2.9)

де Мк - момент кручення, Н·м

Дш - діаметр шестерні, м

Діаметр шестерні визначається

де m - модуль зуба шестерні, мм

Z - число зубів шестерні

Визначаємо радіальну силу Т по формулі

(2.10)

Визначаємо реакції опор від дії окружної і радіальної сил.

Визначаємо реакції в опорах А і У від дії окружної сили Р.

 (2.11)

; (2.12)

Визначаємо реакції опор від дії радіальної сили Т

; (2.13)

; (2.14)

Визначаємо моменти, що вигинають, від дії окружної і радіальної сил.

Момент, що вигинає, від окружної сили Р

(2.15)

Момент, що вигинає, від дії радіальної сили Т рівний

Визначуваний приведений момент

Визначаємо еквівалентну напруження, що виникає від дії сил на вал

(2.16)

де экв - еквівалентна напруга, що виникає в перетині валу, Н/мм2

wх - момент опору перетину валу вигину, мм3

Для круглого перетину

де d - діаметр валу, мм3

Еквівалентна напруження, що виникає в перетині валу що менше допускаються

; 69<360

Отже вал задовольняє по міцності.

Запас міцності

Визначуваний момент, що крутить

 (2.8)

де N - потужність на валу, кВт

n - частота обертання валу, мін -1

Потужність на валу складає N = 7 кВт.

Частота обертання n = 400 (дивитися графік частот обертання шпінделя)

Визначаємо окружне зусилля

(2.9)

де Мк - момент кручення, Н·м

Дш - діаметр шестерні, м

Діаметр шестерні визначається

де m - модуль зуба шестерні, мм

Z - число зубів шестерні

Визначаємо радіальну силу Т по формулі

(2.10)

Визначаємо реакції опор від дії окружної і радіальної сил.

Визначаємо реакції в опорах А і У від дії окружної сили Р.

; (2.11)

; (2.12)

Визначаємо реакції опор від дії радіальної сили Т

; (2.13)

; (2.14)

Визначаємо моменти, що вигинають, від дії окружної і радіальної сил.

Момент, що вигинає, від окружної сили Р

 (2.15)

Момент, що вигинає, від дії радіальної сили Т рівний

Визначуваний приведений момент

Визначаємо еквівалентну напруження, що виникає від дії сил на вал

(2.16)

де экв - еквівалентна напруга, що виникає в перетині валу, Н/мм2

wх - момент опору перетину валу вигину, мм3

Для круглого перетину

де d - діаметр валу, мм3

Еквівалентна напруження, що виникає в перетині валу що менше допускаються

; 69<360

Отже вал задовольняє по міцності.

Запас міцності

2.4 Розрахунок розмірного цепу модернізованого вузла валу № 4

Розмірний цеп - це група зв'язаних розмірів, які утворюють замкнутий контур і відхилення будь-якого з розміру цього контуру впливає на точність одного з розмірів.

Складовими називаються всі ланки розмірного цепу, зміни яких впливає на зміни розміру замикаючої ланки.

У кожному розмірному цепі наявний тільки одне замикаюча ланка, яка виходить останньою в процесі збирання вузла.

Визначимо те, що замикає і ланки, що становлять.

Визначимо те, що замикає і ланки розмірного цепу підвузла валу, що становлять № 4.

(2.17)

; ; ; ;

; ; ; ;

; ; ; ;

;

Зображатимемо графічно розмірний цеп, при якому напрями векторів розмірів характеризують вплив ланок на замикаючу ланку.

Якщо збільшувати розмір і замикаючу ланку збільшуватиметься, то напрям векторів повинне збігатися, а якщо буде замикаюча ланка зменшуватися, то вектора скеровуємо в протилежну сторону ( дивися малюнок 2.5).

Малюнок 2.5 - Розмірний цеп валу № 4

Графічне зображення розмірного цепу дає спроможність підсумовувати допущення замикаючої ланки за допомогою таблички, куди зведені відхилення допущень збільшуючих і зменшуючих ланок, при цьому відхилення векторів, що мають напряму вправо від бази розмірного цепу занотовуємо в табличку із своїми знаками і в графу свого знаку, а відхилення векторів, що мають напрям справа наліво до тієї ж бази, занотовують в табличку із зміненими знаками|.

Таблиця 2.1 - Відхилення розмірів векторів розмірного цепу валу

Тоді розмір і відхилення розмірів замикаючої ланки будуть рівними

3. ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗДІЛ

3.1 Розробка технологічного процесу розбирання верстата із застосуванням нормування табличним методом

Швидкий і якісний ремонт верстата багато в чому визначається правильною підготовкою.

До складу підготовчих робіт слід включити:

- розбирання верстата і промивку його деталей;

- складання дефектних відомостей із наступною розробкою технічної документації;

- підготовку інструментів для ремонту;

- підготовку запасних частин, тобто деталей які підлягають заміні при ремонті.

Перед розбиранням верстата необхідно ознайомитися із його устроєм, встановити призначення і взаємодію окремих вузлів і деталей. Якщо зовнішнім обстеженням верстата не можна з'ясувати устрій і призначення деяких його вузлів і деталей, то необхідно ознайомитися із наявними інструкціями і кресленнями і лише потім цього приступати до розбирання.

До початку розбирання верстата необхідно:

- розрахувати площу біля верстата, достатній для нормальної роботи слюсарів-ремонтників і для правильного укладання деталей, знятих з верстата, а також кантівки їх;

- перевірити наявність необхідних для роботи справних стропов пристосувань;

- забезпечити необхідну кількість підкладок стелажів для укладання знятих деталей;

- підготувати викрутки, вибивання, знімачів, підставки, розпірки, тару для деталей;

- підготувати підйомні устрої;

- провести необхідні перевірки;

- відключити електропроводи, що почувають верстат, і ізолювати їх кінці;

Під час розбирання верстата при знятті кожної деталі потрібно:

- уміти на око визначати становище центру тяжіння деталі;

- відкріпляючи деталь передбачити напрям її переміщення;

- при розбиранні кріпильних деталей верстата враховувати, що деякі деталі потім зняття частини кріплення можуть на кріпленнях, що залишилися, опинитися в нестійкій рівновазі і навіть впасти приймати запобіжні засоби;

- зняті при розбиранні верстата деталі промити, протерти і укласти в ящики або на стелажі, не нагромаджуючи їх одну на іншу, аби при збиранні всі потрібні деталі були під рукою;

- наперед розробити спосіб строповки деталей;

- керуватися складальними кресленнями, які додаються виготівником;

- технічною документацією по ремонту верстата, що поставляється заводом відповідно до «Єдиної системи ППР».

Трудомісткість ремонтних операцій (робіт) залежить від виду і складності ремонту, від конструкції і технологічних особливостей, а також розмірів обладнання і класу точності.

По цих ознаках визначається тривалість ремонтного циклу.

Для мілких верстатів (масою до 10 т) рекомендується така структура ремонтного циклу

К - О - М - О - М - О - С - О - М - О - М - О - С - О - М - О - М - О - К

Середня тривалість ремонтного циклу для мілких і середніх верстатів складає близько 30.000 робочих годин; при цьому ремонтний цикл для двозмінної роботи буде 90 місяців. Період між проміжними оглядами (ремонтний період) - 10 місяців, між оглядами - 5 місяців. Трудомісткість і міра складності ремонту верстата оцінюється категорією складності ремонту. За еталон прийнятий токарно-гвинторізний верстат моделі 1К62 з|із| висотою центрів 200 мм і міжцентровою відстанню 1000 мм. Йому привласнена 11-а категорія складності. Номер категорії складності ремонту дорівнює числу одиниць ремонтної складності, які характеризують обсяг робіт при капітальному ремонті.

Вся трудомісткість ремонту консольно-фрезерного верстата зводитися в таблицю 3.1.

Таблиця 3.1 - Трудомісткість капітального ремонту верстата моделі 6М13П

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6