Методические указания для выполнения курсового проекта по дисциплине «Металлорежущие станки», страница 8

Структурные  сетки  всегда  симметричны.  На  рисунке  5  показаны  структурные  сетки  различных  3-х  валовых  коробок  скоростей  (подач).  На  схемах  «а»  и  «б»  показаны  структурные  сетки  коробок  скоростей  (подач)  со  структурой  вида  .  На  схеме  «а»  конструктивный  порядок  расположения  совпадает  с  кинематическим  порядком  распределения.  Между  валами    I-II  показана  основная  группа,  т.к.  расстояние  между  лучами  равно  одному  делению  (Х = 1).  На  схеме  «б»  основной  группой  является  группа  между  валами  II-III.  Аналогичная  информация  содержится  в  структурных  сетках,  представленных  на  других  схемах.

На  рисунке  6  показаны  структурные  сетки  различных  4-х  валовых  коробок  скоростей  (подач).  На  всех  схемах  конструктивный  порядок  расположения  совпадает  с  кинематическим  порядком  распределения.

На  рисунке  7  показаны  структурные  сетки  специальных  структур.  На  схеме  «а»  показана  структурная  сетка  привода  со  сложной  структурной сеткой.  Такая  структура  отображается  как  бы  двумя  структурными  сетками,  одна  из  них  представляет  скоростную  часть  привода,  другая – тихоходную.  На  схеме  «б»  показана  структура  с  повторением.  Из  структурной  сетки  видно,  что  повторены  три  ступени  в  центре  ряда.  Это  является  результатом  уменьшения  характеристики  последней  переборной  с  12  до  9.

На  схеме  «в»  показана  структура  с  ломанным  геометрическим  рядом.  В  центре  ряда  10  ступеней  со   знаменателем  ,  на  границах  ряда – по  одной  ступени  со  знаменателем  .

На  схеме  «г»  показана  структура  с  3-х  скоростным  электродвигателем.  Построение  графиков  чисел  оборотов  аналогично  построению  структурных  сеток.  Внешне  эти  графики  являются  как  бы  с деформированными  структурными  сетками.  На  графиках  отображают  как  групповые,  так  и  все  одиночные  передачи.  Лучи  отображающие  передачи,  располагают  в  соответствии  с  передаточными  отношениями  этих  передач.  Прямые  передачи  (i=1)  располагают  вертикально,  повышающие  передачи  (i >1)  имеет  наклон  вправо,  понижающие  (i<1) – влево.

Передаточные  отношения  всех  передач  определяют  в  соответствии  с  выражением

                                               (32)

где ii –	передаточное  отношение  i-той  передачи;
ni –	количество  делений  сетки,  отсчитанное  от  вертикали  (i =1).

На  выходном  валу  против  соответствующих  делений  сетки  наносят  конкретные  значения  чисел  оборотов  (подач).  По  этой  шкале  определяют  частоты  вращения  всех  других  валов.

Таким  образом,  графики  чисел  оборотов  (подач)  содержат  ту  же  информацию,  что  и  структурные  сетки,  и  кроме  того  дополнительно:

1.  Общее  количество  валов  в  приводе.

2.  Передаточные  отношения  всех  передач  как  одиночных,  так  и  групповых,  выраженные  через  знаменатель  геометрического  ряда  φ.

3.  Частоты  вращения  всех  валов.

 

Рисунок 5 – Структурные сетки трехваловых коробок скоростей и подач

 

Рисунок 6 – Структурные сетки четырехваловых коробок скоростей и подач

 

Рисунок 7 –  Структурные сетки специальных кинематических структур

На  рисунке  8  показаны  графики  чисел  оборотов  приводов  с  нормальной  равномерной  структурой.  На  схеме  «а»  показан  3-х  валовый  привод,  на  схемах  «б»,  «в»  и  «г» - 4-х  валовый.

 На  рисунке  9  показаны  графики  чисел  оборотов  специальных  структур.  На  схеме  «а»  показан  график  чисел  оборотов  для  привода  со  сложной  структурой  и  с  2-х  скоростным  электродвигателем.  На  схеме  «с»  показан  график  структуры  с  повторением,  на  схемах  «в»  и  «г» – структур  с  ломанными  геометрическими  рядами.

Структурные  сетки  и  графики  чисел  оборотов  могут   быть  повернуты  на  90⁰.  При  этом  валы  будут  расположены  вертикально,  а  сетки  горизонтально.

Структурные  сетки  и  графики  чисел  оборотов  позволяют  проанализировать  кинематические  возможности  различных  вариантов  приводов  без  построения  самих  приводов.  Это  позволяет  сократить  затраты  и  повысить  качество  проектирования  станочных  приводов.

Выбор  и обоснование кинематической  структуры.      Рациональной  является  такая  кинематическая  структура,  которая  обеспечивает  получение  требуемого  диапазона  регулирования  при  меньшем  количестве  валов  и  совокупности  всех  передач.  Если  какие-либо  кинематические  структуры  имеют  одинаковое  количество  валов  и  передач,  то  предпочтение  должно  быть  отдано  той  структуре,  которая  обеспечивает  больший  диапазон  регулирования.  Предпочтительными  являются  также  кинематические  структуры,  в  которых  имеется  возможность  применить  многоскоростной  электродвигатель.

Пример  1.  Спроектировать  12-ти  ступенчатую  коробку  скоростей  со  знаменателем  φ = 1,26.

Возможные  варианты  кинематических  структур  следующие:

1)  Z = 3 х 2 х 2

2)  Z = 2 х 3 х 2

3)  Z = 4 х 3                                        

 

Рисунок 8 –  Графики чисел оборотов нормальных равномерных кинематических структур

 

Рисунок 9 - Графики чисел оборотов специальных кинематических структур