Кинематический расчет приводов главного движения со ступенчатым регулированием скорости, страница 3

4) число передач в каждой группе;

5) конструктивный порядок расположения групп передач;

6) порядок кинематического включения групп передач;

7) неприемлемые структурные варианты, выходящие за пре­делы ограничений по предельно допустимым значениям пе­редаточных отношений для зубчатых передач.

Передаточным отношением i называют отношение частоты вращения ведомого вала к частоте вращения ведущего вала

П_{ведущего}: i ⁼ П_ведом ./П_{ведущего}

Для привода главного движения практикой станкостроения ус­тановлены следующие пределы ограничений: наименьшая величи­на передаточного отношения понижающей передачи i_min³1/4; наи­большая величина передаточного отношения повышающей пере­дачи i_max £ 2 - 2,5. i_{max £} 2,5 применяется, если в передачах ис­пользуются косозубые колеса.

При выполнении указанных условий можно прийти к одному, связанному со знаменателем геометрического ряда, отношению

Максимальное отношение (i_max/i_min)_max при любом порядке пере-

ключения передач всегда будет в последней переборной группе, так как для нее показатель степени х при знаменателе  j будет максимальным, т.е. х_max.

После построения структурных сеток производится их анализ с целью определения возможности конструктивного осуществления намеченного структурного варианта.

Если при заданном значении знаменателя ряда j величина j^Xmax будет больше 8, то данный структурный вариант окажется неприемлемым, так как диаметры зубчатых колес получатся чрез­мерно большими.

Выражение (4.10) устанавливает допустимые значения стан­дартных знаменателей геометрического ряда j, с которыми воз­можно проектировать привод по данному структурному варианту. Например, рассматривая вторую переборную группу структурной сетки (см. рис. 4.1), видим, что из каждой точки III вала выходят два луча. Луч, наклоненный влево, пересекает три отрезка, по оси графика и представляет собой понижающую передачу с переда­точным отношением i_min=1/j³, луч, наклоненный вправо, пересекает

также три отрезка и представляет собой повышающую пере­дачу — i_max ⁼ j³

Число отрезков у между концами этих лучей равно шести, т.е.

(i_max/i_min)_max=j³ : 1/j³=j₆£8

откуда следует, что.  

 Анализ показывает, что по данной структурной сетке (см. рис. 4.1)

можно вести проектирование привода главного движения не со всеми стандартными значениями знаменателей геометрической прогрессии, а лишь только с j  = 1,06; 1,12; 1,26; 1,41.

Структуры с ломаным геометрическим рядом

Эксплуатация станков общего назначения показывает, что средняя часть диапазона регулирования используется значительно чаще, чем крайние его участки. Поэтому иногда целесообразно применение структуры привода с ломаным геометрическим рядом частот вращения. В этом случае средняя часть диапазона разраба­тывается со знаменателем геометрической прогрессии j, а край­ние участки при увеличенном значении знаменателя до  j² . Лома­ный геометрический ряд при проектировании кинематики приво­дов станков обеспечивает достаточно большой диапазон регулиро­вания при сравнительно малом числе ступеней скорости (по срав­нению с нормальной равномерной структурой), упрощает конст­рукцию привода, сохраняя неизменными рамки предельных пере­даточных отношений.

Искажение равномерного ряда достигается искусственным уве­личением показателя степени х при знаменателе j в основной группе на определенное число единиц.

Показатель степени х при j (характеристику) основной груп­пы можно увеличить на любое число единиц, можно увеличить также характеристику любой переборной группы или, наконец, одновременно увеличить характеристики нескольких групп. В большинстве этих многообразных случаев получаются практиче­ски невыгодные результаты, которые здесь не приводятся, а вы­браны лишь такие, которые создают разряжение ряда только на конечных участках диапазона. Если основная группа состоит из двух передач (Р=2), то показатель степени х при j в основной группе можно увеличить до трех или пяти, тогда структурные формулы   для   двенадцатиступенчатого   привода   будут z= 2(3)*3(2)*2(6) и z= 2(5)*3(2)*2(6); соответствующие струк­турные сетки которых приведены на рис. 4.2 и рис. 4.3. Если основная группа состоит из трех передач (Р=3), то зна­чение можно увеличить до двух единиц. Тогда структурная формула будет z = 3(2)*2(3)*2(6); структурная сетка приведена на рис.4.4. Из структурных сеток видно, что выпадение скоростей по кон­цам диапазона регулирования создаст ломаный геометрический ряд с двумя знаменателями — j в середине диапазона и j² на крайних участках, а это делает возможным проектирование эконо­мически выгодных механизмов.