Типы передач приводов вращательного движения

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

Механическая часть привода со ступенчатым регулированием частот вращения выходного вала состоит из постоянных и групповых передач (групп передач). Постоянные передачи (зубчатые, ременные) служат для редуцирования частоты вращения и формирования пространственной компоновки станка. Групповые передачи (рис. 3.1.) обеспечивают требуемый ряд частот вращения шпинделя.

Рис. 3.1. Групповые передачи

Передача с передвижными зубчатыми колёсами и блоками зубчатых колес (рис. 3.1 а) позволяет передавать большие крутящие моменты, имеет высокий КПД, так как в работе участвует только одна пара зубчатых колёс. В ней нельзя использовать косозубые колёса, нельзя переключатся на ходу.

Передачу с электромагнитными муфтами (рис. 3.1 б) можно переключать на ходу, что позволяет автоматизировать управление приводом. Передача может состоять из косозубых колёс.

Передача со сменными зубчатыми колёсами (рис. 3.1 в) отличается компактностью. Применяется в приводах станков, которые переналаживаются редко.

Передачи с плоским ремнём и сменными (рис. 3.1 г) или ступенчатыми шкивами (рис. 3.1 д) работают плавно, однако имеют большие габариты.

При кинематическом расчете строятся структурная сетка и график частот вращения.

3.2. Приводы с последовательно соединёнными передачами

Многогрупповая структура включает l последовательно соединённых групповых передач a,b,c,...,k,l с соответствующими числами передач (количество передач в группе, например рис. 3.1а Р=3) Р_a, Р_b, Р_c,..., Р_k, Р_l. Количество передач на выходном валу Z = P _a·…· P_l. В привод входит основная группа, с помощью которой получают ряд частот вращения со знаменателем φ. На структурной сетке привода она изображается лучами, расходящимися на один интервал, т.е. характеристика основной группы равна единице, х₁ =1.

Первая переборная группа имеет характеристику, равную числу передач основной группы, х₂ = Р _{(основная группа )} . Характеристика второй переборной группы равна произведению чисел передач основной и первой переборной групп. Аналогично определяются характеристики других групп.

Рис. 3.2. Примеры структурных сеток приводов:

а – с последовательно соединенными групповыми передачами; б – с частичным перекрытием ступеней частот вращения; в – с выпадением ступеней частот вращения

Последовательность расположения передач основной и переборных групп теоретически может быть любой, причем она в значительной степени определяет компоновку привода. Если основной является группа a, первой переборной (следующей за основной) служит b, второй переборной, (расположенной за первой переборной) – c и т.д., то характеристики групп определяются следующим образом:

,

а структурная формула привода имеет вид:

При выполнении кинематического расчёта привода строится график - структурная сетка, где число горизонтальных линий на единицу больше числа групп передач в приводе (l +1), а число вертикальных линий равно числу ступеней передач Z. В поле между соседними горизонтальными линиями с помощью лучей изображают соответствующую передачу. Привод с последовательно включёнными групповыми передачами изображается в виде веерообразной сетки. На рис. 3.2 приведены примеры структурных сеток.

График чисел частот вращения строится аналогично. 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.

Пример 1. На рис. 3.2а показан пример структурной сетки привода с последовательно соединёнными передачами и числом скоростей Z =24. Структурная формула привода: Z =24= P _a· P _b· P _c· P _d=3·2·2·2. Если первая по порядку группа является основной, вторая – первой переборной, третья - второй переборной, четвертая – третьей переборной, то характеристики групповых передач будут следующими: x₁=1; x₂= P _a=3; x₃= P _a· P _b=3·2=6; x₄= P _a· P _b· P _c=3·2·2=12. Тогда структурная формула привода записывается следующим образом:

Структурная сетка для этого привода изображена на рис. 3.2 а.

Дата добавления: 2014-12-26