Графоаналітичний метод визначення передатних відношень

Цей метод застосовується при розрахунку складних коробок швидкостей, побудованих за геометричним рядом частот обертання, і полягає в графічному зображенні частот обертання та передатних відношень у вигляді структурних сіток і графіків (картин частот обертання).

Для побудови структурної сітки кожному валу коробки швидкостей відводиться шкала, на якій відкладають частоти обертання вала. Частоти обертання на кожній шкалі зображують в логарифмічному масштабі (півлогарифмічна сітка).

Геометричний ряд частот обертання

n₁; n₂ = n₁j; n₃ = n₂j … n_k = n_k–1j

можна подати в логарифмічному вигляді так:

lgn1; lgn2 = lgn1 + lgj; lgn3 = lgn2 + lgj … lgnk = lgnk–1 + lgj.

Таким чином, на кожній шкалі структурної сітки наступне значення частоти обертання в геометричного ряді буде відрізнятися від попереднього на lgj, а ряд має рівномірне розташування по шкалі.

Структурна сітка завжди будується симетрично, тобто умовна точка частоти обертання вала електродвигуна розташовується по осі симетрії ряду частот обертання шпинделя, а передатні відношення в групових передачах зображаються симетрично нахиленими прямими лініями.

Ряд частот обертання на шкалі зростає зліва направо, тому пряма, що графічно зображає передатне відношення передачі і нахилена вліво, зображає уповільнювальну передачу, а нахилена вправо – прискорювальну.

Структурна сітка дає відносні зв’язки між передатними відношеннями групових передач, але не дає конкретних значень цих величин.

Побудова структурної сітки пояснюється необхідністю вибору оптимального структурного варіанту.

Розглянемо приклад побудови структурної сітки для дванадцятиступеневої коробки швидкостей.

Порядок розташування групових передач візьмемо: 12 = 3´ 2´ 2, тобто кінематична схема повинна складатися з електродвигуна, рух від якого на шпиндель повинен передаватися через один потрійний і два подвійних блока зубчастих коліс.

В даному випадку можливі такі структурні варіанти:

Характеристику групових передач або розходження променів цих передач на структурній сітці визначаємо за таблицею 2.

Відповідно до прийнятого порядку розташування групових передач будуємо кінематичну схему (рис. 2) і всі можливі структурні сітки (рис. 3) для даної коробки швидкостей.

Таблиця 2 — Характеристики групових передач