Разбивка общего передаточного числа по ступеням

 

Разбивка общего передаточного числа привода по ступеням при наличии ременной передачи между электродвигателем и редуктором (коробкой скоростей) заключается в назначении передаточных чисел ременной передачи и каждой ступени редуктора (коробки скоростей). Если же вращающий момент от вала электродвигателя передается посредством соединительной муфты, то полученное расчетом общее передаточное число редуктора (коробки скоростей) распределяют между отдельными ступенями. В каждом из перечисленных случаев общее передаточное число определяется соответствующей зависимостью:

 

(4)

(5)

где – передаточное число ременной передачи;

– передаточные числа соответствующих ступеней закрытой передачи ( – передаточное число быстроходной ступени , – в двухступенчатых передачах передаточное число тихоходной ступени, в трехступенчатых передачах передаточное число промежуточной ступени , – в трехступенчатых передачах передаточное число тихоходной ступени ).

Передаточное число ременной передачи следует назначить из стандартного ряда передаточных чисел (табл. 8), ограничиваясь значениями от 1 до 2 с целью уменьшения габаритов привода.

Номинальное значение передаточного числа редуктора (коробки скоростей) определяется по формуле:

 

. (6)

 

Таблица 8 – Стандартные значения передаточных чисел (ГОСТ 12289-76)

1-й ряд	1,00		1,25		1,60		2,00		2,50		3,15
2-й ряд		1,12		1,40		1,80		2,24		2,80
1-й ряд		4,00		5,00		6,30		8,00		10,00
2-й ряд	3,55		4,50		5,60		7,10		9,00		11,20

 

После назначения стандартного значения передаточного числа ременной передачи уточняется частота вращения входного вала редуктора:

 

. (7)

 

В приводах безременной передачи на входе в редуктор, частота вращения входного (быстроходного) вала передаточного механизма равна частоте вращения вала электродвигателя:

 

. (8)

В этом случае номинальное значение передаточного числа редуктора совпадает с общим передаточным числом привода, рассчитанным по формуле (3):

 

. (9)

 

Передаточные числа отдельных простых зубчатых передач приведены в табл. 8. Передаточные числа червячных передач также выбираются из стандартного ряда, значения которого приведены в табл. 9.

 

Таблица 9 – Стандартные значения передаточных чисел червячных передач (ДСТУ2458-98)

				11,2	12,5					22,4
	31,5	35,5								−

 

От разбивки общего передаточного числа в двух- и трехступенчатых редукторах (а также в коробках передач) в значительной степени зависят удобство смазывания колес и компоновки деталей, а также конструкция корпуса и его габариты. Универсальной рекомендации по разбивке общего передаточного числа по ступеням, удовлетворяющей всем указанным условиям, не существует. Выбор способа разбивки зависит от конкретных требований, которым должна отвечать конструкция: обеспечения минимальных габаритов редуктора, минимальной массы зубчатых колес, получения одинакового погружения зубчатых колес всех ступеней в масляную ванну, создания устойчивой наименьшей площади корпуса редуктора и другого.

При разбивке общего передаточного числа в двухступенчатых редукторах можно пользоваться рекомендациями, приведенными в табл. 10. Рассчитанные по предложенным зависимостям передаточные числа ступеней округляют до стандартного ближайшего значения (см. табл. 8, 9), после чего по формулам (4), (5) определяется фактическое значение общего передаточного числа привода. Для двух- и трехступенчатых редукторов фактические общие передаточные числа, соответственно, равны:

 

, (10)

. (11)

 

Поскольку частоты вращения выходных валов коробок скоростей представляют геометрическую прогрессию со знаменателем , то по заданной минимальной частоте n_min=n_вых1, соответствующей максимальному моменту , рассчитываются остальные частоты: , и т. д.

 

Таблица 10 – Рекомендации по разбивке общего передаточного числа двухступенчатых редукторов по ступеням

Редуктор	Схема	Передаточное число
Двухступенчатый по развернутой схеме
Двухступенчатый соосный
Двухступенчатый соосный с внутренним зацеплением

Продолжение таблицы 10

Коническо-цилиндрический
Зубчато-червячный		1,4…1,8
Червячно-зубчатый			3,15...5

 

Наиболее употребительные значения φ; = 1,12; 1,25; 1,4; 1,6. Разбивка по ступеням выполняется для всех возможных скоростей вращения выходного вала. Обычно расстояние между опорами в коробках скоростей больше, чем в редукторах. Поэтому для них рекомендуется в начале кинематической цепи принимать меньшие передаточные числа, а в конце – большие. Это положение обеспечивает не резкое, а постепенное увеличение габаритов передач, валов, опор. Для блочных пар рекомендуется принимать .