Машиностроение \ Металлорежущие станки

Определение общего числа возможных вариантов для разрабатываемого привода, страница 4

Рис. Структурные графики: а) для основной, б) первой множительной,
в) второй множительной групп.

Рис. Построение варианта 3 диаграммы частот вращения валов привода.

При выборе оптимального варианта диаграммы частот вращения необходимо исходить из следующих рассуждений.

Крутящий момент, передаваемый шестернёй, валом, шкивом и т.д. обратно пропорционален частоте вращения:

, даН*см

Где N – мощность привода в кВт;
η – КПД элементов привода от электродвигателя до рассматриваемого участка.
n – частота вращения рассматриваемого элемента привода, об/мин.

Модули шестерен, диаметры валов и размеры др. элементов привода прямопропорциональны крутящему моменту, а это значит, что с уменьшением частоты вращения валов привода – возрастают его габаритные размеры. Применение ускоряющих передач на быстроходных, промежуточных валах, вызывает повышение вибраций привода (которые также возрастают и при увеличении модуля зубчатых колес), повышается износ элементов привода.

Исходя из этих рассуждений, в варианте 2 на вал IV действуют нагрузки, большие по сравнению с вариантом 1, увеличены габариты зубчатых колес при передаче момента с вала III на вал IV и, как следствие, это приведет к возможному увеличению модуля и ухудшению плавности работы зацепления, увеличению габаритов всего привода. По тем же, но еще более выраженным причинам не подходит вариант 3. В итоге останавливаем свой выбор на варианте 1, как самом оптимальном.

Расчет чисел зубьев передач групп.

1)  Определение передаточных отношений, диаметров шкивов и чисел зубьев.
На выбранном графике частот вращения обозначаются передаточные отношения ременных и зубчатых передач: i1; i2 …
Передаточные отношения будут :
Ременная передача:
;
Зубчатая передача постоянного зацепления ;
Передачи первой группы ; ; ;
Передачи второй группы ; ;
Передачи третьей группы ; .

2)  Диаметры шкивов ременных передач можно определять непосредственно по передаточным отношениям:

Диаметр ведущего шкива - Ø = 160 мм;
Диаметр ведомого шкива - Ø =  194 мм.
Оба диаметра удовлетворяют условиям ременной передачи.  80 £ Ø ³ 300 мм.

3)  Определение чисел зубьев в групповых передачах между двумя валами следует начинать с выбора чисел зубьев той шестерни в группе, которая передает самую низкую частоту вращения. Обычно Zш = 18…20.
Число зубьев колеса постоянной зубчатой передачи (Передача между валами II – III). Принимаем для шестерни Zш = 18. Для сопрягаемого колеса:
Zк = Zш / i2 = 18/(630/800) = 22.78 = 23.

4)  Передача 1 валы III – IV (тройной блок):
i3 = (400/630), Zш = 18. Zк = Zш / i2 = 18/ (400/630) = 28.35 = 28
Записываем передаточное отношение чисел зубьев в виде 18:28
SZ = 18 + 28 = 46.
Передача 2 валы III – IV (тройной блок):
i4 = (500/630), =20, Zк = 46 – 20 = 26.
Записываем передаточное отношение чисел зубьев в виде 20:26
Передача 3 валы III – IV (тройной блок):
i5 = (630/630), , Zк = 46 – 23 = 23.
Записываем передаточное отношение чисел зубьев в виде 23:23

5)  Передача 1 валы IV - V (двойной  блок):
i6 = (200/400), Zш = 18. Zк = Zш / i2 = 18/ (200/400) = 36
Записываем передаточное отношение чисел зубьев в виде 18:36
SZ = 18 + 36 = 54.
Передача 2 валы IV - V (двойной  блок):
i7 = (400/400), . Zк = 54 – 27 = 27
Записываем передаточное отношение чисел зубьев в виде 27:27.

6)  Передача 1 валы V - VI (двойной  блок):
i8 = (80/200) =0,4 , Zш = 20. Zк = Zш / i2 = 20/ (80/200) = 50
Записываем передаточное отношение чисел зубьев в виде 20:50.
Проектируемое передаточное отношение:
Фактическое передаточное отношение
SZ = 20 + 50 = 70.
Передача 2 валы V - VI (двойной  блок):
i9 = (315/200), . Zк = 70 – 43 = 27
Записываем передаточное отношение чисел зубьев в виде 43:27.

Уравнение кинематического баланса.


1)  Записываем уравнение кинематического баланса для каждой ступени выходного вала и посчитываем фактические значения передаточных отношений зубчатых пар и ременной передачи.

Скачать файл