Конструирование подшипниковых узлов - часть 13

           G – вес заготовки, Н; 
           К

1

, К

2

 – коэффициенты трения качения соответственно 

верхнего и нижнего вальцов, мм; 
           R

1

, R

2

 – радиусы контакта с заготовкой верхнего и 

нижнего вальца, мм. 

Отсюда находится сила давления верхнего вальца 

)

(

2

)

2

)(

5

,

0

(

2

2

1

1

2

1

2

2

2

2

1

1

d

K

d

K

d

K

G

S

S

P

+

−

+

−

+

+

=

α

μ

μ

μ

α

α

.                   (147) 

Подобным образом составляются уравнения для других 

расчетных схем. Каждой расчетной схеме будет соответствовать 
свое уравнение. Однако для решения задачи оптимизации и  со-
ставления для этого компьютерной программы желательно иметь 
одно обобщенное уравнение, пригодное для любой расчетной 
схемы. Это можно сделать с помощью коэффициентов, характе-
ризующих конструкцию  механизма подачи. 

Коэффициенты, характеризующие конструкцию          

механизма подачи: 

Х – коэффициент симметрии; если Х = 2, то вальцы 

расположены по обе стороны от механизмов главного 
движения, если Х = 1, то вальцы расположены только перед 
механизмами главного движения; 

С – коэффициент, указывающий на наличие или 

отсутствие стола; если при обработке заготовка опирается и 
скользит по столу станка, то С = 1, при отсутствии стола С = 
0; 

А

1

, А

2

 – коэффициенты, указывающие на связь верхних 

и нижних вальцов с приводом; если А

1

 = 0, А

2

 = 0, то вальцы 

неприводные, если А

1

 = 1, А

2

 = 1, то вальцы приводные; 

В

1

, В

2

 – коэффициенты, указывающие на наличие или 

отсутствие верхних и нижних вальцов; если В

1

 = 0, В

2

 = 0, то 

вальцы в конструкции станка отсутствуют (станок с ручной 

 

209

подачей), если В

1

 = 1, В

2

 = 1, то верхние и нижние вальцы 

имеются; 

М – коэффициент; при В

2

 = 0  М = 1, при В

2

 = 1  М = 0. 

Общая сила трения при движении заготовки в 

механизме подачи. Числитель в формуле (132) представляет 
собой сумму силы S

1

 и силы трения Т, возникающей в меха-

низме подачи. С учетом конструктивных коэффициентов 
значение силы трения можно определить по следующим вы-
ражениям, Н: 

 
при С = 0 

)

2

)(

5

,

0

(

2

2

2

2

2

2

i

i

i

i

A

d

K

B

G

S

T

μ

α

−

+

=

;                 (148) 

 
при С = 1 

]

2

)

2

2

(

[

2

pi

pi

p

p

р

р

пр

пр

c

c

i

d

K

q

n

q

n

q

n

q

n

G

S

f

T

+

+

+

+

+

=

α

, 

где   n

c

, n

пр

, n

р

 – количество стружколомателей, прижимов, 

прижимных роликов; 
           q

c

, q

пр

, q

р

 – сила давления на заготовку стружколомате-

лей, прижимов, прижимных роликов, Н; 
            f – коэффициент трения скольжения, f = 0,4-0,6; 
           K

pi

 – коэффициент трения качения ролика, мм; 

           d

pi

 – диаметр прижимного ролика, мм. 

Сила давления верхних вальцов. Опираясь на рас-

четные схемы вальцовых механизмов подач (рис. 66) и кон-
структивные коэффициенты, из выражения (133) можно по-
лучить следующую обобшенную формулу для определения 
силы давления верхних вальцов: 

 

)]

/

2

/

2

(

[

)

(

2

2

2

1

1

1

2

2

1

1

1

1

1

CMf

d

B

K

d

B

K

A

A

n

x

T

S

P

i

i

i

i

i

i

i

i

+

+

−

+

+

=

α

μ

μ

α

.  (149)            

 
 

210 

По полученному значению Р

1

 настраиваются все 

верхние вальцы. После этого можно перейти к определению 
тягового усилия механизма подачи. 

Тяговое усилие механизма подачи. Тяговое усилие 

представляет собой сумму проекций всех сил сопротивления 
движению заготовки на направление подачи. Тяговое усилие 
может быть найдено с помощью следующих выражений, Н: 

при С = 0 

i

i

i

i

i

i

si

d

K

B

P

n

d

K

B

P

n

G

S

S

F

1

1

1

1

1

2

2

2

1

1

2

1

2

2

)

(

+

+

+

+

=

;           

(150) 

 
 
при С = 1 

).

(

2

2

)

2

2

(

2

2

2

1

1

1

1

1

2

1

i

i

i

i

i

pi

pi

p

р

р

р

пр

пр

c

c

si

d

K

B

d

K

B

P

n

d

K

q

n

q

n

q

n

q

n

G

S

f

S

F

+

+

+

+

+

+

+

+

+

=

 

Мощность двигателя привода механизма подачи, кВт 

η

60000

s

s

V

F

Р

=

,                                     (151) 

где     V

s

 – скорость подачи, м/мин; 

          

η

 – КПД механизма подачи. 

10.3.4. Подготовка исходных данных 

Для подготовки исходных данных необходимо изобра-

зить расчетную схему проектируемого механизма подачи. 
При наличии в станке стружколомателей, скользящих или 
роликовых прижимов их давление на заготовку находится 
следующим образом. Сначала находится окружная касатель-
ная сила резания 

 

211

V

P

F

xo

η

1000

=

,                                 (152) 

 

где   Р – мощность двигателя механизма главного движения, 
кВт; 
        V – скорость главного движения, м/с. 

Средняя сила резания на дуге контакта при 

продольном фрезеровании, Н 

lz

D

F

F

xo

xcp

π

=

,                                (153) 

 

где    D  – диаметр окружности резания, мм; 
         l – длина дуги контакта, мм; 
         z – количество зубьев фрезы. 

Длина дуги контакта 

tD

l

=

, 

 

где   t –  глубина фрезерования, мм. 
 
 
 

Сила давления стружколомателей на заготовку, Н [26] 

D

t

F

q

xcp

c

25

,

1

=

.                              (154) 

Сила давления на заготовку прижимов скользящих и 

роликовых, Н 

xcp

р

пр

F

q

q

1

,

3

=

=

.                             (155) 

Сила S

2

 со знаком + (плюс) должна быть направлена в 

сторону нижнего вальца, стола, направляющей линейки. 

Если станок имеет несколько механизмов главного 

движения, то  

n

S

S

S

S

1

12

11

1

...

+

+

+

=

, 

n

S

S

S

S

2

22

21

2

...

+

+

+

=

. 

 

212