ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ КИНЕМАТИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ПРИВОДА

Исходными данными для кинематического расчета главного привода являются частота вращения вала электродвигателя, минимальная частота вращения шпинделя n_min, максимальная частота n_max, число ступеней частот z или другие эквивалентные комплексы данных. Кинематический расчет выполняют следующим образом.

1.По зависимости определяют значение знаменателя геометрического ряда частот вращения шпинделя и округляют его до ближайшего стандартного, рекомендуемого для станков данного типа.

2.Определяют частоты вращения шпинделя, округляют их до стандартных. Если крайние значения частот существенно отличаются от исходных n_min и n_max, возможны коррекция z, замена структуры более подходящей и т.д.

3.Из ряда возможных вариантов привода выбирают наиболее рациональный и записывают его структурную формулу. Масса зубчатых колес и валов тем меньше, чем больше зубчатых колес вращается с высокой скоростью. Поэтому располагают группы передач так, чтобы первой была основная и характеристики групп увеличивались от первого вала коробки скоростей к последнему. Основная группа должна обеспечивать наибольшее число передач. С целью повышения КПД привода при работе с высокими частотами вращения переходят к сложенным структурам.

4.Синтезируют кинематическую схему привода. При этом исходят из его структурной сетки, учитывают частоту вращения электродвигателя, вводят одиночные передачи, необходимые для получения частот вращения шпинделя и обеспечения конструктивной компоновки привода.

5.Строят график частот вращения, исходя из кинематической схемы и структурной сетки. Горизонтальными линиями на графике условно изображают валы привода, в том числе вал электродвигателя. Точки пересечения вертикальных линий с горизонтальными соответствуют частотам вращения валов, представленным в логарифмическом масштабе. Передачи и их передаточные отношения обозначают линиями (лучами), соединяющими соответствующие точки на горизонтальных линиях. Поскольку частоты вращения даны в логарифмическом масштабе, передаточное отношение передачи (отношение частоты вращения ведомого вала к частоте ведущего)

,

где k – число интервалов между вертикальными линиями, пересекаемыми лучом.

Луч с наклоном вправо изображает повышающую передачу (k >0), с наклоном влево – понижающую (k <0), вертикальный – передачу с i =1. Параллельные лучи изображают одну и ту же передачу. Для обеспечения приемлемых радиальных размеров коробок скоростей вводят ограничения на передаточные отношения передач ¼ ≤ i ≤ 2, из которых следует ограничение на диапазон регулирования групповой передачи: он не должен быть больше 8. Кроме того, по мере приближения к шпинделю редукция частоты вращения с помощью передач, обеспечивающих минимальную частоту вращения каждого вала, должна возрастать:

,

желательно, чтобы для каждой групповой передачи соблюдалось соотношение

6.По графику частот вращения и зависимости для каждой передачи находят передаточное отношение.

7.Определяют числа зубьев колес, пользуясь методиками, приведенными в специальной литературе, или по табл. 4.1–4.4, исходя из принятой суммы чисел зубьев ∑z ведущего и ведомого колес каждой группы передач и в зависимости от передаточного отношения i каждой передачи, (u = i при i ≥1 или u =1/ i при i <1). В таблицах приведены числа зубьев меньшего колеса передачи.

 

Таблица 4.1 Таблица для определения чисел зубьев колёс при
u
1,06
1,12
1,19
1,26
1,33
1,44
1,5
1,58
1,68
1,78
1,88
2,11
2,24
2,37
2,51
2,66
2,82
2,99

 

 

Таблица 4.2 Таблица для определения чисел зубьев колёс при
u
1,06
1,12
1,19
1,26
1,33
1,41
1,5
1,58
1,68
1,78
1,88
2,11
2,24
2,37
2,51
2,66
2,82
2,99
3,16
3,35
3,55
3,76

 

 

Таблица 4.3 Таблица для определения чисел зубьев колёс при
u
1,06
1,12
1,19
1,26
1,33
1,41
1,5
1,58
1,68
1,78
1,88
2,11
2,24
2,37
2,51
2,66
2,82
2,99
3,16
3,35
3,55
3,76
3,98

 

 

Таблица 4.4 Таблица для определения чисел зубьев колёс при
u
1,06
1,12
1,19
1,26
1,33
1,41
1,5
1,58
1,68
1,78
1,88
2,11
2,24
2,37
2,51
2,66
2,82
2,99
3,16
3,35
3,55
3,76
3,98