1.2. Разработка структурной формулы проектируемого привода с обоснованием и выбором оптимального варианта

По заданным значениям n_max = 2000 об/мин, n_min =20 об/мин, показатель геометрического ряда φ = 1,26 находим Z_n:

Диапазон регулирования

R_n = n_max/ n_min=2000/20=100

Z_n =1+ lgR_n/lgφ=1+ lg100/lg1,26=20,9

Число скоростей принимаем Z = 21, как и в коробке скоростей модернизируемого станка 16Б16П.

Общая формула привода имеет вид:

Z = p₁(x₁) · p₂(x₂) · p₃(x₃) ·…· p_n(x_n).

Кинематический вариант определяется характеристиками групп х₁,х₂,х₃, ... х_n, где х₁ – характеристика основной группы (она всегда равна единице, так как ей предшествует совокупность передач с одной скоростью); х₂ – характеристика первой переборной группы (она равна числу передач в основной группе, т.е. х₂=р₁); х₃ – характеристика второй переборной (она равна произведению передач в основной и первой переборной группе х₃=р₁·р₂) и так далее: х = р₁·р₂...р_n.

Примем следующую структурную формулу:

Z = 2·3·2·3=21.

Рис 4. Структурные сетки рассматриваемых вариантов

Построенные структурные сетки (рис. 4) анализируются на возможность их использования по следующему критерию:

φ^х ≤С для приводов главного движения,

где φ^х - расстояние в форме φ между двумя лучами, исходящими из одной точки в каждой группе передач.

Из множества возможных вариантов порядка расположения и переключения групповых передач выбираем вариант при котором вес и габариты проектируемого привода минимальны.

Исходя из вышесказанного, выбираем структурную схему Z=2[3]·3[1]·2[7]·3[4]=21.

Проверяем осуществимость принятого варианта структуры привода по диапазону регулирования группы по условию:

- требуемое условие выполняется, принятый вариант осуществим.

1.3. Построение структурной сетки проектируемого привода

Исходя из вышесказанного, стоим структурную схему (Z=2[3]·3[1]·2[7]·3[4]=21) привода главного движения проектируемого станка рис. 5.

Рис. 5. Структурная схема проектируемого станка

1.4. Построение графика частот вращения проектируемого привода

При выборе электродвигателя, стараемся приблизить частоту вращения к максимальной частоте вращения привода. Учитываем так же, что число понижающих интервалов равно 6, а повышающих - 3 для коробки скоростей с показателем геометрического ряда φ = 1,26. Выбираем двигатель 4АI32M8/4УЗ с n_дв.=750/1500 мин^-1, N =4,2/7,1 кВт. Строим график скоростей привода главного движения проектируемого станка рис. 6.

-

Рис 6. График скоростей проектируемого станка

1.5. Определение передаточных отношений и расчет чисел шестерен (диаметра шкивов)

Сумму зубьев в группе следует принимать от 60 до 120, помня о том, что наименьшее число зубьев шестерни должно быть не меньше 18.

Исходя из графика скоростей проектируемого привода рис. 6 рассчитываем передаточные отношения.

Определяем диаметр ведущего шкива по уравнению:

В станкостроении для универсальных станков среднего типоразмера диаметры шкивов менее 63 мм нежелательны, примем минимальный диаметр по гост 1284.3-96, .

Диаметр ведомого шкива определяем по уравнению: