Расчет пневмоцилиндра двустороннего действия

 

Где:

D-диаметр поршя п.ц., мм

d-диаметр штока, мм

-КПД п.ц.=0,9

-давление сжатого воздуха=0,4-0,6 МН/

Усилие на штоке

- усилия на штоке при тянущем действии

 - - усилия на штоке при толкающем действии

126 мм

Округляем полученный диаметр до ближайшего по нормальному ряду

D=160 мм, d=40 мм

Определяем размер крепежного элемента

Материал крепежного элемента ст 20Х нормализ.

При переменной нагрузке =135 Мпа

N᾽=

=5,7 мм

Принимаем резьбу М8

Расчет диаметра крепежного элемента штока к поршню.

Принимаем материал штока 40Х нормализ.

 =10,18 мм

Минимальная стенка крышки

Материал крышки цилиндра ст30 нормализ.

Принимаем h=1

Диаметр проточки

От 2,5 до 6

Общая толщина крышки принимается из диаметра поршня.

D=160 n=6.5

Минимальная толщина стенки корпуса пневмоцилиндра

Определение массы цилиндра с массой пневмомуфты

Ρ=7,8 г/

Толщина поршня определяем исходя из его диаметра

Толщина поршня

Масса муфты постоянна m=4,5 кг

 

=48 мм

b=(1.5-2)m=9

Для определения крепежных элементов п.ц. с муфтой используют расчет по определению прочности на срез.

=7,5 мм

Принимаем М8

Шпиндельные узлы станка

Шпиндель обеспечивает жесткость узлового элемента и отвечает за точность обработки. Основным параметром является отклонение y возникающая в результате образования нагрузки на двух частях шпинделя.

а-длинна потрона

l-необходимое расстояние для расположения шпинделя.

l=200 мм

с- расстояние между шкивом и подшипником задней опоры

X=0.9

Y=0.8

n=-0.3

=8581 Н

=1017 H

Для станков с ЧПУ отклонения yдолжно быть не более 1 мкм

E-модуль упругости = 211 ГПа=211

-момент инерции

-передней опоры

-задней опоры

d-диаметр штока

Если получается выражение больше 0,001 мм необходимо уменьшить наружный диаметр опор

Шпиндельные опоры

C1 и С2 взаимозависимы

По диаметру шпинделя определяется внутренний диаметр посадочного отверстия подшипника. Вид подшипника шариковый или роликовый. Вид нагружения: легкий, средний и тяжелый.

Кол-во подшипников определяется из реакции опор C. Определение реакции опор от силы  и  действующая в горизонтальной плоскости.

Определение реакции опор в горизонтальной плоскости

 

Определение реакции опор в вертикальной плоскости

Общее усилие в опоре

= =5327.1 H

= =8917.2 H

Расчет эквивалентной нагрузки

Где:

X-коэффициент вращающей силы=1

V-коэффициент радиальной силы=1

F-нагрузка на опору

-коэффициент безопасности=1,5

-коэффициент зависящий от t-го диапазона работы подшипников, до 100  =1

Расчет динамической грузоподъёмности

, Н

Где:

К-3,3

L-долговечность подшипников

По значениям С определяется кол-во подшипников в опоре

-зависит от материала подшипников и условий работы =0,5

По выбранным подшипникам определяется табличная грузоподъемность в зависимости от серии подшипника

Для уменьшения радиального биения выбираем класс точности 5,6 и легкую серию.

=77450 H

=130433 H

Сверхлегкая серия

 – 1 подшипник

- 2 подшипника

Планетарный редуктор

Принимаем m=5

Предварительный расчет числа зубьев третьего неподвижного колеса