Результаты расчета энергосиловых параметров привода и диаметров валов
3.9.Сложенная структура Во многих случаях, особенно при увеличении диапазона регулирования скоростей, создать простой привод на базе множительной структуры невозможно. В этих случаях применяют сложенные структуры, состоящие из двух или более кинематических цепей, каждая из которых является обычной множительной структурой. Одна из этих цепей (короткая) предназначена для высоких скоростей привода, другие (более длинные) - для низких скоростей. Для получения верхней области регулирования основную структуру со шпинделем соединяют либо муфтой, либо зубчатой передачей. Для получения низкой области регулирования основную структуру соединяют с дополнительной соединительной передачей. В случае сложенной структуры число ступеней скорости привода Z равно сумме ступеней скорости всех составляющих его множительных структур: Z = Z1 + Z2 + Z3 + ….. где Z1, Z2, Z3 – числа ступеней составляющих структур Как правило, составляющие структуры имеют общую часть, число ступеней скорости которой Z0. Пусть Z1 = Z0 и Z2 = Z0 ´ Zд , тогда Z = Z0 ×(1+ Zд) Общая часть структуры Z0 используется для получения всех скоростей и называется основной, структура Zд называется дополнительной. Для объединения составляющих структур в одну - сложенную в привод вводят соединительные передачи. Наиболее распространенные принципиальные схемы соединения двух структур представлены на рис.8.
Рис. 8. Сложенные структуры (1 - шпиндель, 1 – муфта переключения)
На рис.9 показана кинематическая схема коробки скоростей со сложенной структурой Группы колес Zа и Zв образуют основную структуру Z0 = Zа × Zв. Они сообщают вращение полому валу. Дальнейшая передача движения шпинделю осуществляется либо с помощью муфты, либо через перебор. Общее число ступеней скорости: Z = Zа × Zв × (1 + Zс × Zд) В нашем примере Zа = 3; Zв = 2; Zс = 1, Zд = 1, поэтому Z = 3 × 2 × (1 + 1 × 1) = 12 Последовательность построения и анализа структурной сетки для сложенной структуры аналогична простой структуре. Однако при построении структурной сетки сначала строят сетки для каждой части сложенной структуры (рис. 10) а затем соединяют их на общем графике (рис. 11)
Рис. 9. Кинематическая схема сложенной коробки скоростей
На рис. 12 показан график частот вращения для рассмотренного примера. Сложенные структуры обладают рядом достоинств: обеспечивают большое число ступеней скорости при широком диапазоне регулирования; высокие скорости вращения передаются короткими кинематическими цепями, что уменьшает потери мощности и повышает КПД. Количество вариантов сложенных структур может быть очень большим. В общем случае оптимальным является вариант, который при заданном числе ступеней скорости имеет большее число скоростей, получаемых по короткой кинематической цепи; наименьшее количество деталей (зубчатых колес, муфт, валов)
Х = 1 Х = 3 Х = 1 Х = 3 Рис. 10. Структурные сетки для каждой части сложенной структуры
Х = 1 Х = 3 Рис 11. Общий структурный график для сложенной структуры
Дальнейшие расчеты (расчет передаточных отношений, чисел зубьев, энергосиловых параметров привода) не отличаются от расчетов при проектировании коробки скоростей простой структуры
Х = 1 Х = 3 Рис 12. График частот вращения коробки скоростей сложенной структуры
Литература 1. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3 т. М.: Машиностроение, 1985, т.2, 559 с. 2. Проектирование металлорежущий станков и станочных систем: проектирование металлорежущих станков; Справочник-учебник/ под ред. А. С. Проникова.- М.,Машиностроение, 1995.- 448 с. 3. Проников А. С. Расчет и конструирование металлорежущих станков. Учеб. для ВУЗов.- М.: Высш. Школа,- 2000.- 368 с. 4. Тарзиманов Г. а. Проектирование еталлорежущих станков. М.: Машиностроение.- 1980.- 280 с. 5. Шейнблит А. Е. Курсовое проектирование деталей машин: учебник для техн.- М.: Высшая школа.- ФГИПП.- 1999.- 432 с. 6. Дунаев Л. Курсовое проектирование деталей машин: учебник для ВУЗов.- М.: Высшая школа. 1999.- 420 с. 7. Кочергин А. А. Конструирование и расчет металлорежущих станков и станочных комплексов: учеб. пособие для ВТУЗов.- Минск.- Высшая школа.- 1991, 382 с. 8. Левятов Д. С. Расчеты и конструирование деталей машин: учеб. для Вузов.-М.: Высшая школа., 1985.- 380 с.
Приложение 1
Задание на проектирование
Продолжение приложения 1
Задание на проектирование
*Примечание. В случае выполнения проекта с заданием «сверлильный станок», конструкция коробки скоростей разрабатывается до гильзы исполнительного органа, исключая конструкцию выдвижного шпинделя. Приложение 2 Технические данные асинхронных трехфазных закрытых обдуваемых двигателей
Приложение 3 Нормальные ряды чисел в станкостроении
|
.
