Расчет коробки скоростей (стр. 1 из 4)
| Оглавление1. Выбор задания2. Выбор и обоснование кинематической схемы станка3. Определение частот вращения выходного вала (шпинделя)4. Построение кинематической схемы сложной коробки скоростей…75. Построение структурной сетки……………………………………....126. Анализ структурной сетки……………………………………………137. Построение структурного графика ( графика частот вращения)…..168. Анализ структурного графика (графика частот вращения)………...189. Определение передаточных отношений…………………………….2410.Расчет чисел зубьев…………………………………………………...2511.Расчет энергосиловых параметров коробки скоростей и выбор электродвигателя………………………………………………………2912. | ||||||
| 030501.080602.041.000 ПЗ | Лист | |||||
| Изм | Лист | № документа | Подпись | Дата | ||
| 1. Выбор задания Таблица 1 Исходные данные для проектирования |
2. Разработка кинематической схемы
Основой для проектирования коробки скоростей является разработка полной кинематической схемы и графика частот вращения, обеспечивающей наиболее простую структуру коробки. Общие требования к коробкам скоростей: минимальная масса, минимальное число валов и число передач, высокий КПД, низкий уровень шума, технологичность, надежность в эксплуатации.
2.1. Структурная формула
Z = Zх1 × Zх2 × Zх3,
где Zх1 – числа передач в первой, второй, третьей и т.д ступенях;
Х1, Х2, Х3 – характеристики группы, обусловленные вариантом включения передач при переходе с одной частоты вращения шпинделя на другую.
На графиках частот вращения и структурной сетке характеристика показывает на сколько интервалов (полей) должны расходиться соседние лучи скоростей в одной коробке. В нашем примере:
Z = 7 = 21 × 22 × 23
(Основная группа имеет 2 передачи, с характеристикой х0=1.Первая переборная группа – имеет 2 передачи и характеристику х1=2, вторая переборная х2=3)
Количество возможных конструктивных вариантов (Kkc) одной и той же структуры равно числу перестановок m групп и определяется по формуле:
К кс = ,| 030501.080602.041.000 ПЗ | Лист | ||||||
| Изм | Лист | № документа | Подпись | Дата | |||
| Общее число всевозможных вариантов (конструктивных и кинематических) (К) для обычных множительных структур определяется по формуле: | |||||||
| Требование | Математическое выражение |
| Стремиться принимать число передач в группах равно 2 или 3. | Zгр = 2 или 3 |
| Число передач уменьшается при приближении к шпинделю | Z х0 > Zх1 > Zх2 ..> Zхт |
| Предпочтительно за основную принимать первую группу, а харак- теристики переборных групп должны возрастать по мере приближения к шпинделю. | Х0 < Х1 < ….. < Хт |
На шпинделе рекомендуется устанавливать минимальное число колес и располагать их по возможности ближе к передней опоре. Одиночные понижающие передачи предпочтительно конструировать ближе к шпинделю. Более высокие частоты вращения уменьшают крутящие моменты, поэтому они должны быть смещены к промежуточным валам.
5.Разработка кинематической схемы коробки скоростей.
Для нашего примера, в соответствии с приведенными выше требованиями к компоновке коробки скоростей выбираем следующий
вариант структурной формулы:
Z = 7 = 21 × 22 × 23
При выборе данного варианта соблюдаются условия:
- Число передач в группе 2.
- Основная и переборная группа имеют одинаковое число ступеней равное 2.
- Характеристики групп возрастают по мере приближения к шпинделю
(Х0 = 1 – основная группа, Х2 = 2 –первая переборная группа, Х3 = 3 – вторая переборная группа)
Кинематическая схема для выбранного варианта структурной формулы приведена на рис. 1.
рис. 1
6. Построение структурной сетки
Структурная сетка дает представление о количестве передач между валами, знаменателе и диапазоне регулирования элементарных коробок, последовательности включения передач для обеспечения ряда частот вращения шпинделя. Структурная сетка характеризует закономерности изменения передаточных отношений в групповых передачах при изменении частот вращения шпинделя по геометрическому ряду.
Число валов в коробке равно (m+1), соответственно
Структурная сетка строится в следующем порядке (см. рис. 3):
1). На чертеже в произвольном масштабе построим структурную сетку. Количество вертикальных прямых, равное (m +1), соответствует числу валов коробки, в нашем случае, при m = 3, число валов – четыре.
2). На равном расстоянии друг от друга наносим столько горизонтальных прямых, сколько ступеней частот вращения имеет проектируемая коробка. В нашем случае, число ступеней равно 7 (рис. 2.).
3). Наносим на линии четвертого вала (без указания величин) точки n1 – n7,- изображающие частоты вращения шпинделя. Первый вал имеет одну частоту вращения, следовательно на вертикальной линии первого вала наносим исходную точку 0 симметрично относительно nmin = n1 и nmax = n7, на уровне n4.
4). Первая группа состоит из двух передач, поэтому из точки О проводим два луча, при этом первому множителю 21 соответствует характеристика х = 1, т.е. на вертикальной линии вала на структурной сетке расстояние между точками 1 – 2 равно одному интервалу Для следующего множителя 22 характеристика х = 2, а расстояние между точками 3 – 5 и 4 – 6 равно двум интервалам, для множителя 23 характеристика равна х = 3 и расстояние между n1 – n4, n2 – n5, n3 – n6,n4 – n7 равно трем интервалам.
5). Полученные точки соединяем лучами.
7. Анализ структурной сетки
7.1. Симметричность и веерообразность расположения лучей.
Структурная сетка симметрична в пределах каждой группы.
7.2. Проверка оптимальности выбранного варианта сетки по диапазону регулирования.
R = jХпп (Zпп -1),
где Zпп– число передач (ступеней) последней переборной коробки. В примере Zпп (Z2) равно 2. Хпп – характеристика последней переборной коробки (хпп=3).
Условие оптимальности R£ [R], где [R] = 8
В примере R = 1,26 3(2-1) = 2 < 8
Все условия соблюдены, следовательно выбранный вариант структуры можно считать оптимальным.
  |
| |
 |
