Последовательность кинематического расчета привода

Исходными данными для кинематического расчета главного привода являются частота вращения вала электродвигателя n _M, минимальная частота вращения шпинделя n _min, максимальная частота n _max, число ступеней частот Z знаменатель ряда φ (или другие эквивалентные комплексы данных). Кинематический расчет выполняют в следующей последовательности:

1. Определяют значение знаменателя геометрического ряда частот вращения шпинделя (если он не задан) 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, то возможна коррекция Z, а также замена структуры привода более подходящей.

Рис. 3.4. Результаты расчета привода сложенной структуры:

а – схема; б – структурная сетка основной структуры; в – структурная сетка дополнительной структуры; г – структурная сетка привода; д – график частот вращения.

3. Из ряда возможных вариантов привода выбирают наиболее рациональный и записывают его структурную формулу. Группы передач располагают так, чтобы первой была основная группа, а характеристики групп увеличивались от первого вала привода к последнему, причем основная группа должна обеспечивать наибольшее число передач. При этом масса и габариты зубчатых колес и валов будут наименьшими, так как наибольшее количество зубчатых колес вращается с высокой скоростью. Причем с целью повышения КПД привода при работе с высокими частотами вращения используют сложенные структуры приводов. Для выбранного варианта строят структурную сетку.

4. На основании структурной сетки синтезируют кинематическую схему привода.

5. Строят график частот вращения, исходя из кинематической схемы и структурной сетки. Поскольку частоты вращения даны в логарифмическом масштабе, передаточное отношение передачи (отношение частоты вращения ведомого вала к частоте ведущего) определяют по формуле:

, (3.1)

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

6. 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 1/4 ≤ i ≤ 2, из которых следует ограничение на диапазон регулирования групповой передачи: он не должен быть больше 8. По мере приближения к шпинделю редукция частоты вращения с помощью передач, обеспечивающих минимальную частоту вращения каждого вала, должна возрастать:

_, (3.2)

Кроме того, желательно, чтобы для каждой групповой передачи соблюдалось соотношение:

, (3.3)

7. По графику частот вращения и формуле (3.1) для каждой передачи находят передаточное отношение.

8. Определяют числа зубьев колес, пользуясь методиками, приведенными в специальной литературе, или по таблицам (см. приложение, табл. 4-7). При табличном методе число зубьев определяется, 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.

Дата добавления: 2014-12-26