6.7. Вибір електромагнітних муфт
З метою автоматизації процесу обробки для передачі крутного моменту між валами використовують електромагнітні муфти. В електромагнітних дискових муфтах зчеплення фрикційних дисків, які зв'язують ведучі та ведені частини муфти здійснюються під дією електромагніта, що з'являється при проході струму через обмотки збудження. Муфти мають запобіжні якості.
Ці муфти використовують в якості пускових та реверсивних в коробках подач для перемикання ступенів чисел обертів в приводах для керування циклами переміщення робочих органів машин, в системах спостерігаючого привода.
Вибір електромагнітних муфт проводиться на основі зрівняння максимального обертаючого моменту на даному валу та номінального обертаючого моменту, що передається муфтою [8, табл..4.21 стр235]
Для вибору муфти необхідно, щоб номінальний момент, що передається муфтою був більший, ніж номінальний момент на валу. Також вибір здійснюється за конструктивними параметрами: діаметр валу для муфти, між осьова відстань та інше.
Для встановлення на валу приймаємо електромагнітну муфту контактного виконання Е1М..2 05 (D=80, L=32) за ГОСТом 21573-76.
6.8. Уточнюючий розрахунок шпинделя
Для перевірки вірності вибору валу на шпинделі зробимо розрахунок даного валу на міцність.
Як матеріал шпинделя приймаємо вуглецеву конструкційну сталь 45. Розглянемо розрахунок шпинделя на прикладі представленої схеми.
Рис. 6.4. Розрахункова схема шпинделя
Визначаємо діючи сили:
де
–
тангенційна сила,
;
–модуль даної групи,
;
–крутний момент на
IV
валу,
;
;
,
де
–
радіальна сила,
–кут контакту,
20;
=0,364,
одержуємо:
;
де
-
діаметр фрези,
=
мм.
;
;
Якщо обрати у якості опор, кулькові підшипники коливання, тоді розрахункова схема може бути представлена у вигляді балки на двох ножових опорах:
Рис. 6.5. Розрахункова схема валу
Будуємо розрахункові схеми з обліком плоскості дій сил (вертикальної або горизонтальної)
Вертикальна площина:
Будуємо розрахункову схему у вертикальній площині.
Визначаємо реакції в опорах:
реакція в опорі А:
:
;
- реакція в опорі В:
:
,
;
Визначаємо згинаючі моменти, діючі в цій площині:
;
при
:
;
при
:
;
;
при
:
;
при
:
;
;
при
:
;
при
:
Горизонтальна площина:
Будуємо розрахункову схему в горизонтальній площині.
Визначаємо реакції в опорах:
реакція в опорі В:
:
;
;
реакція в опорі А:
:
;
;
Визначаємо згинаючі моменти, діючі у цій площині:
;
при
:
;
при
:
;
;
;
при
:
;
при
:
;
;
при
:
при
:
Строїмо епюру сумарного згинаючого моменту:
;
Визначаємо приведений момент:
;
Визначаємо діаметр шпинделя в самому небезпечному перерізі:
,
де
-
границя витривалості (для ст.45:
).
Отримане розрахункове
значення
менше прийнятого раніше
,
отже обраний діаметр задовольняє вимозі
необхідної міцності шпинделя.
Рис. 6.6. Епюра сил та моментів.
Опис конструкції приводу головного руху
Привод головного руху – це сукупність механізмів, які забезпечують кінематичний зв’язок, передачу руху, від джерела руху до виконавчих ланок, що виконують головний рух. Привод головного руху має джерело руху – двигун, орган налагодження – коробка швидкостей, та виконавчу ланку, яка виконує обертаючий рух – шпиндель. Привод головного руху фрезерного верстата виконаний у вигляді єдиного вузла: двигун, з’єднаний втулково-пальцевою муфтою з валом постійної передачі, яка передає обертання на вали коробки швидкостей і яка входить до її складу.
Шпиндель є останнім валом коробки швидкостей. Для підняття ККД привода всі вали встановлені на кулькових підшипниках кочіння. Для прийняття навантаження в якості передньої опори використовують радіальні підшипники.
Наявність у складі коробки швидкостей електромагнітних муфт дозволяє попередити осьове переміщення деталі, які закріпленні на валу за допомогою упорних кілець або втулок. Технологічні отвори, які виникають при розточуванні, закриваються привернутими глухими кришками, які запобігають проникнення пилу до підшипнику, а також дозволяють здійснити натяг підшипника.