Расчет шпинделей на жесткость

Метод конечных элементов используется также при расчете на жесткость несущих систем, узлов и отдельных деталей металлорежущих станков. В частности, пользуясь приведенной методикой, по уравнению (1) и краевым условиям у 0 = у (О О можно составить вариационную формулировку задачи расчета шпинделя на жесткость. Экстремалью в этой задаче будет являться упругая линия шпинделя у х). [c.144]

Наиболее важным является расчет шпинделя на жесткость. Однако расчеты шпинделей на жесткость разработаны недостаточно, так как [c.627]

Расчет шпинделей на жесткость [c.185]

При расчетах шпинделей на жесткость необходимо в первую очередь составить схему сил, действующих на шпиндель, и оценить их величину. [c.187]

Расчет шпинделя на жесткость заключается в том, что определяют величину прогиба у шпинделя у переднего центра и угол наклона оси шпинделя 9 в передней опоре, которые характеризуют степень жесткости шпинделя и подсчитываются по формулам [c.626]

По этим причинам при проектировании станка необходимо производить расчет шпинделя на жесткость. То же относится к другим ответственным валам станков. [c.372]

Техническая литература, посвященная расчету и конструированию металлорежущих станков, уделяет весьма большое внимание расчету шпинделей на жесткость и виброустойчивость методом выбора опор шпинделя, расчету шпинделей с учетом упругого взаимодействия с опорами и др. [c.416]

Радиальная сила Р действует через резец на суппорт и станину, а сила Р через заготовку — на шпиндель, центры и заднюю бабку станка. По этой силе производится расчет станка на жесткость и расчет радиального давления на подшипники шпинделя. [c.85]

Расчет на жесткость производят, если упругое перемещение валов (например, длинные валы, ходовые винты и шпиндели станков и др.) влияет на работоспособность связанных с ними деталей. [c.288]

Программа расчета многопролетных балок переменного сечения приведена в работах [34, Й]. По этой программе можно рассчитывать на жесткость и прочность многие станочные узлы и детали многоопорный вал, шпиндель, станину на податливых башмаках, борштангу в люнетах и шпиндельной бабке, коррекционную линейку и т. д.). [c.50]

Жесткость шпинделя определяется по отжиму переднего конца шпинделя под нагрузкой / = Fly, где F — нагрузка, Н г/ — отжим, мкм. Величина, обратная жесткости, называется податливостью с = 1//. Различают радиальную и осевую жесткость шпинделя. Расчет на жесткость шпиндельных узлов является основным. Рассмотрим [c.43]

При переводе станков на скоростное шлифование, в первую очередь необходимо обратить внимание на жесткость их конструкции и обеспечить обильную смазку подшипников шлифовального шпинделя следует проверить расчетом допустимые величины скорости шлифовального круга и удельной нагрузки на подшипники его шпинделя. [c.131]

При числе опор, большем двух, роль защемления уменьшается, особенно в промежуточных опорах. Уменьшают влияние защемления на жесткость шпинделя деформации консольной части его. Все это, отчасти, объясняет тот факт, что влияние защемления на суммарную жесткость шпинделя меньше, чем его доля в суммарной поворотной жесткости вала над опорой. Расчет, выполнен-44 [c.44]

Для станка с наибольшим диаметром устанавливаемого изделия 400 мм сводка результатов приведена в табл. 37. Здесь же приведены конструктивные схемы шпинделей. Из расчета видно, что при уменьшении расстояния между опорами жесткость и устойчивость станка повышается независимо от конструкции опор. Уменьшение консоли также увеличивает жесткость и устойчивость станка независимо от конструкции опор шпинделя. Действительно, шпиндель с гидростатическим подшипником, но с малой консолью, имеет такую же жесткость, как шпиндель на конических роликовых подшипниках, но с большой консолью. Все вновь [c.190]

Современные металлорежущие станки состоят из весьма сложных узлов и деталей, расчет которых представляет серьезную задачу. Без прочных знаний сопротивления материалов, деталей машин, основ механики, а также четкого представления о работе металлорежущих станков, узлов и деталей и предъявляемых к ним требований не представляется возможным производить их расчет. Расчет проектируемых деталей, узлов и станка в целом должен обеспечить а) безаварийную работу станка б) заданную долговечность в пределах расчетного срока службы в) требуемую точность работы станка г) высокую виброустойчивость станка во всем рабочем диапазоне скоростей и нагрузок. Значительными успехами советских ученых и новаторов производства в создании прогрессивных методов расчета станков конструирование станков обогатилось весьма сложным расчетным материалом. Еще недавно в процессе проектирования и расчета станка ограничивались кинематическим расчетом и расчетом на статическую прочность. В настоящее время расчету подвергаются почти все основные детали, как валы, зубчатые колеса, подшипники и др. При расчете учитывают переменность режима работы, жесткость деталей и узлов. Например, если рассчитать на прочность шпиндель проектируемого станка, то окажется, что шпиндель будет иметь весьма малый диаметр и удовлетворит расчетным требованиям при этом деформация его будет очень большой. Следовательно, точную обработку детали произвести невозможно. Шпиндель необходимо рассчитать также и на жесткость, что приводит к реальным размерам его величин. В процессе работы станка следует учитывать ряд условий, которые влияют на работоспособность отдельных деталей и узлов станка. К этим условиям относятся [c.397]

Основным критерием, определяющим размеры шпинделей, является величина допустимых деформаций, в связи с чем основным расчетом для них служит расчет на жесткость. Для тяжело нагруженных шпинделей обычно производится дополнительный расчет на прочность. Шпиндели, несущие роторы электродвигателей, и очень быстроходные шпиндели следует проверять на резонанс. [c.183]

Контактная жесткость зависит от регулирования подвижных соединений и затяжки неподвижных соединений. Жесткость таких деталей станка, как шпиндель, станина, задняя бабка и суммарная жесткость системы фактически определяют точностные показатели станков, если нет нарушения норм по геометрическим и другим погрешностям. Поэтому основным расчетом шпинделя станка и станины являются расчеты на жесткость, прочностные же показатели у этих и других деталей чаще всего получаются с запасом и не рассчитываются. Недостаточная жесткость валов в коробках скоростей приводит к большим кромочным давлениям в подшипниках и на зубьях зубчатых колес. Недостаточная жесткость ходового винта и ходового валика вызывает выпучивание этих деталей, перекосы и увеличение трения с сопряженными деталями, вибрации механизма подач. [c.196]

Расчетная схема шпиндельного узла на гидростатических подшипниках приведена на рис. 82. Для расчета шпиндель условно разбит на участки равной длины масса каждого участка сосредоточена в точке жесткость при изгибе на каждом из участков принята постоянной. Соотношения диаметров окружностей, изображенных на каждом участке, соответствуют соотношениям масс этих участков, высота (диаметр) каждого участка соответствует его изгибной жесткости. Упорные подшипники разнесены на величину 2А1. Пружина, имеющая жесткость с, находится [c.85]

Шпиндели, как правило, рассчитывают на жесткость, и лишь для тяжело нагруженных шпинделей производят поверочный расчет на прочность. [c.185]

Конструктивные параметры гидродинамических подшипников выбирают исходя из диаметра О шейки шпинделя, предварительно найденного расчетом на жесткость. Ширину подшипника L и длину дуги охвата В принимают [c.187]

Шпиндели, как правило, рассчитываются на жесткость, и лишь для тяжело нагруженных шпинделей производится поверочный расчет на прочность. Основным видом деформации шпинделя, влияющим на точность работы станка, является изгиб. [c.416]

Для соблюдения минимально допустимых отжимов обрабатываемой детали в работе, шпиндели, кроме расчета на прочность, подвергаются расчету на жесткость с целью ограни енпя деформации шпинделя. [c.625]

При проектировании механизмов вращательного движения дереворежущих станков обычно ограничиваются вьшолнением расчетов на жесткость рабочих валов и щпиндельных узлов с учетом податливостей валов, шпинделей и подшипниковых опор. Кроме того, осуществляется выбор подшипников качения с проверкой их долговечности [15, 18]. Динамические расчеты амплитудно-частотных и амплитудно-фазово-частотных характеристик, форм колебаний и др. выполняются ддя ответственных тяжелонагруженных и скоростных механизмов при повышенных требованиях к качественным характеристикам обработки. Расчетные схемы, соотношения и зависимости аналогичны используемым при проектировании валов и щпиндельных узлов металлорежущих станков с учетом высокого частотного уровня внешних возмущений. [c.763]

При проектировании обрезных и фре-зерно-обрезных станков необходим расчет пильного вала или фрезерного шпинделя на прочность, жесткость и виброустойчивость. Исходными данными для расчета являются нагрузки, возникающие в процессе обработки и определяемые по методике, изложенной в [c.810]

Реакция силы скручивает и изгибает оправку, на которой насажена фреза. Радиальная сила Рх отталкивает деталь от фрезы по направлению ее радиуса. Поскольку реакция силы Р также изгибает фрезерную оправку, то расчет ее на прочность и жесткость ведется по равнодействующей силе Рхе- Осевая сила P J сдвигает деталь вдоль оси фрезы, а ее реакция стремится сдвинуть фрезу вдоль оправки. Для предотвращения сдвига на оправку насаживают прокладные кольца. Реакция силы Р должна быть направлена на шпиндель станка. Чтобы исключить действие силы применяют фрезы с шевронными зубьями с одинаковыми углами винтовой канавки на обеих половинках фрезы. Величина сил Р , Ру и Рх неодинакова, и соотношения между ними зависят от геометрических параметров фрезы и режима резания. Отношение Рх Рг зависит от толщины слоя, срезаемого зубьями фрезы, и угла наклона винтовой канавки (рис. 181). Оно возрастает при уменьшении толщины срезаемого слоя и уменьшается с увеличением угла со. Для фрез с углами со = 25 -ь 35 и при применяемых подачах на зуб среднее соотношение между силами имеет вид Рх = (0,4 ч- 0,6) Р . [c.229]

Шпиндель рассчитывают, как правило, на жесткость, а для тяжело нагруженных шпинделей проводят поверочный расчет на [c.25]

При воздействии кинематического возмущения со стороны основания и силовом воздействии от переменной силы резания [12]. Расчетная схема станка приведена на рис. 2, а ее граф — на рис. 3, причем rui — приведенные массы станины с передней бабкой, шпинделя, заготовки, резца и суппорта с, и /с — приведенные коэффициенты жесткости и демпфирования i = 1—5) D — оператор дифференцирования. Время счета составило 4 мин.. (без расчета частотной характеристики). [c.127]

Рассмотрим вопросы расчета на прочность и жесткость элементов конструкций работающих на кручение. Это валы, шпиндели токарных и сверлильных станков, сами сверла, пружины и другие элементы конструкций. [c.174]

Сила подачи Р действует через резец на механизм подачи станка, а сила Р через заготовку — на шпиндель и его опоры в осевом направлении. Сила Рх преодолевается механизмом подачи станка, а потому в основном по ней и рассчитываются детали коробки передач фартука и упорные подшипники шпинделя, а также мощность, необходимая для осуществления движения подачи. Таким образом, силы, действующие в процессе резания, нужно знать для правильного расчета и конструирования режущего инструмента, станков и приспособлений, для расчета жесткости системы СПИД и мощности, затрачиваемой на резание, а также для правильной эксплуатации станка, инструмента и приспособлений. [c.88]

Нагрузки на каждый шпиндель и суммарные рассчитывают с учетом их изменения во времени. При неавтоматизированном проектировании переменность нагрузок обычно не учитывают из-за большой трудоемкости расчетов, что приводит к завышению крутящего момента приводного электродвигателя и увеличению, массы валов и шпинделей из-за больших коэффициентов запаса прочности валов и шпинделей. Проверка совместимости узлов и деталей включает проверку отсутствия касания валов, шпинделей и корпусных деталей зубчатыми колесами, а также выполнение ограничений на межцентровые расстояния промежуточных валов и шпинделей. Силовой расчет деталей и узлов состоит из расчета частот вращения промежуточных валов расчета и контроля отклонения частот вращения промежуточных валов расчета и контроля отклонения частот вращения шпинделей, расчета мощности холостого и рабочего хода расчета на прочность, жесткость и долговечность шпинделей, промежуточных валов, их опор и шпоночных соединений расчета на изгиб и контактную прочность зубьев зубчатых колес. [c.243]

Поскольку отклонения, возникающие в процессе обработки, определяются не только жесткостью шпинделя, но и рядом других факторов неравномерностью припуска, изменением взаимного, расположения обрабатываемой детали и инструмента, размерами обрабатываембй детали и др., то выбор исходных данных для расчета шпинделя на жесткость становится сложной задачей. [c.628]

Для шпинделей с резкими переходами сечений при уточненных расчетах следует строить упругую линию шпинделя, как ступенчатого вала со своим моментом инерции сечения на каждом участке. При расчетах шпинделей на жесткость необходимо в первую очередь составить схему сил, действую щих на шпиндель, и оценить их величшу. Внешне силы, действующие на шпиндель, включают силы резания Р Ру Р , которые зависят от режима резания давление на шкив от натяжения ремня или реакция от приводного колеса вес шпинделя дисбаланс вращающейся системы шпинделя центробежные силы, действующие на тела качения (для быстроходных шпинделей) предварительный натяг в подшипниках (для подшипников качения). Данные силы вызывают реакции в опорах, при расчете которых часто можно пренебречь силами веса шпинделя и центробежными силами.. [c.417]

Расчет шпинделей на жесткость разработан д-ром техн. наук проф. Д. Н. Решетовым, который дал новый метод расчета шпинделей с учетом совместной работы шпинделя с подшипниками. [c.625]

Расчет на жесткость согласно формулам (12)—(14) по конструктивным размерам, взятым из чертежа, является проверочным. Рекомендуется выбирать межопорное расстояние I 2,5 а. Жесткость опор качения зависит от типа подшипника. Для посадочного диаметра 100 мм жесткость двухрядного роликоподшипника серии 3182100 составляет 1,2-10 Н/мм, конического однорядного роликоподшипника серии 2007100 — 8-10 Н/мм, радиально-упорного шарикоподшипника серии 46100 — 1,4-10 Н/мм. Расчетная жесткость сравнивается с жесткостью шпинделей лучших моделей станков. Для станков нормальной точности шпиндели на опорах качения G посадочным диаметром 100—120 мм имеют жесткость (3—5)-10 Н/мм. [c.44]

Расчет шпинделей ведется в соответствии с общей методикой расчета валов. Шпиндели рассчитываются на прочность и жесткость. Если в каждой из опор шпинделя имеется по одному подшипнику качения, то расчет ведется как при ножеобразных опорах. При подшипниках [c.627]

Для составления расчетной схемы и расчета станка по чер-" тежу необходимо иметь следующие материалы 1) паспорт на станок, где указаны его общий вид, схемы установки и крепления на фундаменте 2) сборочные чертежи всех основных узлов станка с разрезами и спецификацией 3) чертежи всех основных корпусных деталей, шпинделей, ходовых винтов, шестерен и валов цепИ гл авного привода и привода подачи, планок и клиньев, влияющих на жесткость суппортов и столов 4) паспорта и сборочные чертежи основных приспособлений для крепления детали и режущего инструмента (зажимных и поводковых патронов, упорных центров, оправок и борштанг) 5) чертежи режущих инструментов и данные об их способе установки и закрепления, геометрии и материале режущей части, массе инструмента, величине допустимого дисбаланса 6) схему крепления обрабатываемой детали, ее размеры, данные о материале, термообработке, данные о силах закрепления детали 7) подробные сведения о режимах резания 8) дополнительные сведения о наиболее важных комплектующих изделиях (электродвигателях, гидростанциях и гидродвигателях, ремнях, подшипниках). [c.173]

Силы Р и Рг вообще могут быть расположены не в одной плоскости, но для приближенного расчета подразумевается, что силы Р и Рг расположены в одной плоскости. Точный расчет на жесткость шпинделя, покоящегося на подшипниках скольжения с защемляющим эффектом и соответствующего схеме расчета балок на упругих основаниях, представляется громоздким и для упрощения расчета без уи ерба для практических результатов в первом приближении эта схема может быть заменена другой, более простой, изображенной на фиг. 674, в, с учетом реактивного момента М . [c.626]

Иногда в расчетах шпинделей и валов на жесткость принимают группу из нескольких подшипников качения в одной опоре за упругую опору, а шпиндель в подшипниках скольжения рассм,)тривают как балку на упругом основаьши. Метод точного расчета валов с учетом упругого взаимодействия их с опорами впервые разработан в СССР в 1938 г. в ЭНИМС д-ром техн. наук Д. Н. Решетовым (см. [8]). [c.373]

По критерию жесткости Е — модуль упругости) рассчитывают станины, корпусные детали машин, станков, валы коробок передач, шпиндели станков и т. д. Однако какими бы точными не были расчеты, только по ним нельзя судить о надежаости работы детали. Необходимы натурные испытания, т. е. испытания самих деталей как на специальных стендах, так и непосредственно в эксплуатации. Имея информацию о стойкости деталей, можно установить комплекс прочностных и других параметров, которые находятся Б наибольшей корреляции с эксплуатационными свойствами деталей машин. При установлении этих параметров кроме стандартных механических свойств (Пв, (То.а> ф, КСН) с учетом прокалива-е.мости стали должны учитываться работа распространения трещины КСТ, трещиностойкость К1с, предел выносливости а 1, а 1 , сопротивление контактной усталости, сопротивление износу и т. д. [c.314]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...