Основные узлы и механизмы станков. Кинематическая структура станков, страница 27

Пример.  Построить ДЧВ привода с кинематической схемой по рис. 2.10, структура которого 12=3(1)·2(3)·2(6), частоты вращения шпинделя должны изменяться от n_min=33,5 об/мин до n_max=1500 об/мин, частота вращения вала электродвигателя n_дв=1440 об/мин.

а) Определяем знаменатель ряда частот вращения шпинделя:

б) Выписываем из таблиц рядов предпочтительных чисел (см. табл. 3.6) для проектные значения частот вращения от n_min до n_max (или до n_дв, если n_дв>n_max):

33,5 – 47,5 – 67 – 95 – 132 – 190 – 265 – 375 – 530 – 750 – 1060 – 1500;

в) проводим (рис. У.12) столько вертикальных линий, сколько валов в приводе (6:  I, II, …, VI), и столько горизонтальных, сколько выписано частот вращения (12);

г) отмечаем на правой вертикальной линии – "валу VI" – точки, означающие частоты вращения шпинделя от n_min до n_max, а на левой линии – n_дв;

д) определяем . Для этого подсчитываем m как число интервалов между n_min и n_дв по таблице рядов предпочтительных чисел (см. табл. 3.6) или по ряду выписанных частот (см. п/п. б). От 33,5 до 1500 имеется 11 интервалов, а поскольку n_дв=1440<1500, то примем приближённо m =10,9.

Минимальное передаточное отношение привода, таким образом, равно:

е) Рассмотрим все возможные варианты передаточных отношений в групповых передачах, исходя из граничных условий . Последнее при  можно представить в виде:

  (т.к.).

Построим с этой целью ряд структурных графиков (рис. У.9; У.10; у,11):

                а)                                б)                               в)                                  г)                                д)

        3(1)

Рис. У.9. Структурные графики для группы "а" (р_а=3) в качестве основной,

показывающие возможные комбинации передаточных отношений в группе

Сопоставляя возможные варианты передаточных отношений в каждой группе, выбираем те, которые обеспечили бы наилучшие условия для работы передач. В качестве таковых принимаем для групп p_о, p_I, p_II варианты по рис. У.9,в,  У.10,б,  У.11. В них обеспечивается

Примечание. При разбивке передаточного отношения φ можно принимать и в целых, и в дробных степенях. Но в последнем случае надо соблюдать некоторые условности, заключающиеся в следующем. Принимают дополнительно какое-либо φ_min (1,015; 1,03 или 1,06) и должно выполняться условие φ^±b= φ_min^±t, где b – число дробное, но t – число целое.

а)                                 б)                                в)                                  г)                                                  2(6)

         2(3)

ж) Т.к. , то остаток передаточного отношения  распределяем между одиночными передачами.  Пусть     и тогда ;

з) Построим на заготовке для ДЧВ (см. рис. У.12) ветвь I_min – линию редукции. Затем, используя выбранные структурные графики или структурную сетку, достраиваем остальные лучи – передаточные отношения (см. рис. У.12);

        I             II            III           IV           V           VI

Рис. У.12. Построение диаграммы частот вращения шпинделя

и) Определим диаметры шкивов ременной передачи, исходя из действительных частот вращения валов, связываемых данной передачей. Это позволит устранить погрешность, допущенную при определении m и I_min (см. п/п. д).

  и  .

Приняв d₁ =90 мм, получим d₂ =120 мм.

Примечания.

1 Если применяется клиноремённая передача, то, приняв желаемое число ремней (чаще: 3-4), определяют по справочникам, ремни какого сечения (0, А, Б, …) при желаемом их числе суммарно обеспечат передачу полной мощности приводного электродвигателя. По этому сечению принимают минимальный расчётный диаметр меньшего шкива, например, для сечения 0 – диаметр 63, А – 90, Б – 125, В – 200 мм и т.д.