Розрахунок та проектування верстата 2 групи, страница 4

4.1 Графоаналітичний метод розрахунку привода головного руху

Коробка швидкостей має структурну формулу  і таким чином        забезпечує вісім різних частот обертання.

Позначимо передаточні відношення усіх передач:

Пасової  ;

Реверсивного механізма , ;      

Першої групи ;;

Другої групи ;

Визначимо кількість можливих варіантів порядку переключання передач де В – кількість варіантів; m – кількість груп передач;

В=m!=2!=1·2=2;

Для коробки швидкостей, яка має дві групи передач, можливі два варіанта переключення передач, які забезпечують послідовність отримання заданого ряду частот. Розглянемо обидва варіанта.

Їх розгорнуті структурні формули:

1: 8=4[1]2[4];

2: 8=4[2]2[1].

Будуємо структурні сітки для кожного варіанту та проводимо повний аналіз на виконання двох умов:

1. Конструктивного здійснення, тобто  

2.Можливість отримання мінімальних габаритів за можливістю конструктивного здійснення: .

Діапазон змінювання передаточного відношення для кожного варіанта:

1)

2)

Перевіряємо на виконання двох умов:

1 варіант:

а)умова виконується б) умова виконується

2 вариант:

а) умова виконується б) умова не виконується

а)                                    б)

Рис. 4.1 Структурна сітка коробки швидкостей: а) для першого  варіанта;

б) для другого варіанта

Аналіз отриманих даних показує, що перший варіант краще, тому що він повністю задовольняє обидва вищи вказаним умовам.

Для першого варіанта будуємо графік частот обертання шпинделя .

Рис. 4.2 Графік частот обертання шпинделя для першого варіанту

Графік частот будується по структурній сітці, також в логарифмічному масштабі і відрізняється від структурної сітки тим, що порушується симетрія розташування променів, але кількість променів, що виходить з однієї точки і відстань між точками перетину відповідних валів, залишаються точно такими ж. Кожна вертикаль відповідає певній частоті обертання шпинделя.  

При будуванні за початкову точку беремо  у границях вищих ступенів

 з метою отримання мінімальних габаритів та забезпечення швидкості проміжних валів. Потім визначаємо загальне min передавальне відношення коробки швидкостей, яке рівне . Отриману міру при φ розбиваємо між min передавальними стосунками так, щоб задовольняли двом вимогам:

1. ,  ;     

2. 

Обираємо    

Згідно графіка частот записуємо передаточні відношення усіх передач по групам:

1 гр.:  ; ; ; .

2 гр.: ;

Отримані передаточні відношення задовольняють вище зазначеним вимогам.

4.2 Визначення чисел зубів коліс коробки швидкостей

Розрахунок чисел зубців коліс коробки швидкостей робимо за групами:

1 група:  ; ; ; .

З умови паралельності валів І-ІІ можна записати:

Отримали чотири рівняння та вісім невідомих. Задаємось , та розв’язуємо систему рівнянь, визначаємо число зубців усіх коліс :

z₂ = 36, z₃ = 21, z₄ = 33, z₅ = 24, z₆ = 30, z₇ = 27, z₈ = 27.

2 група: ; ;

За умови паралельності валів ІІ – ІІІ:

Задаємось , та розв’язуємо систему рівнянь, визначаємо число зубців усіх колес: z₁₀ = 50, z₁₁ = 35, z₁₂ = 35.

Реверсивний механізм:

Отримані значення заносимо у таблицю 4.1.

   Таблиця 4.1 Число зубів зубчастих коліс коробки швидкостей.

40	40	30	30	18	36	21	33	24	30	27	27	20	50	35	35

4.3 Розрахунок параметрів усіх передач приводу головного руху

Визначаємо параметри пасової передачі. Для цього складаємо рівняння кінематичного балансу для першої ступені ряду частот:

вирішуючи рівняння відносно невідомих d₁ та d₂, отримаємо:

, де δ - коефіцієнт прослизання ременя.

Приймаємо d₁ = 140 мм, тоді d₂ = 200 мм.

4.4 Визначення розрахункового ряду частот обертання шпинделя

Визначивши параметри усіх передач приводу головного руху дійсний