Основные зависимости геометрического ряда

Частоты вращения шпинделя n₁=n_min; n₂; …; n_z=n_max – образуют отрезок геометрического ряда со знаменателем ϕ

• Члены ряда n

n1=n min

n2=n1*

• Диапазон регулирования ПГД

• Число ступеней ЧВШ (вычисленную по этой формуле величину Z округляют до целого, что приводит к некоторому изменению действительного диапазона Rn)

• Знаменатель геометрического ряда (В станкостроении все значения знаменателя ϕ как и ряды нормальных чисел стандартизованы согласно отраслевому стандарту Н11-1-72 значения знаменателя:

ϕ=1.06; ϕ=1.12 – для ПГД с бесступенчатым регулированием,

ϕ=1.26; ϕ=1.41 – для ПГД универсальных станков со ступенчатым регулированием,

ϕ=1.58; ϕ=1.78 - для ПГД специализированных и специальных станков не требующих точной настройки скорости,

ϕ=2 - имеет вспомогательное значение

• Допустимое отклонение реальных ЧВШ от стандартных значений

• На практике обеспечение диапазона Rn ПГД со ступенчатым регулированием реализуется виде коробок скоростей со ступенчатым регулированием на основе геометрического ряда и асинхронных нерегулируемых электродвигателей. Переключение скоростей в КС производят подвижными колесам или блоками колес вручную, а в АКС - включением соответствующих электромуфт автоматически от устройства управления

Графоаналитический метод анализа и расчета кинематических структур

Для облегчения кинематического расчета привода используют графоаналитический метод, основанный на построении 2х графиков:

1. График структуры (структурная сетка)

2. График картины ЧВШ, на котором в простой и наглядной форме представляются кинематические связи в приводе (2 графика последовательно троят при проектировании ПГД , а при анализе и модернизации структуры привода достаточно построения одного графика ЧВШ. Графики строят:

• В логарифмических координатах с постоянным интервалом между соседними горизонталями

• горизонтальные линии означают ступени ЧВШ.

• Последовательно расположенные валы условно обозначают вертикальной линии.

• Число точек на линии вала – число разных ступеней скоростей на нем или частот вращения шпинделя

• Лучи, соединяющие точки – передаточные отношения отдельных передач между соответствующими валами

• Число лучей, выходящих из одной точки – число отдельных передач между данными валами, при этом передаточное отношение представляет собой целые степени знаменателя ϕ и определяются соответствующим количеством интервалов между горизонталями перекрытых лучом данного передаточного отношения. . Если S>0, повышающая передача, если S<0, понижающая, S=0, нейтральная передача.

• Величина характеристики группы Хк численно равна числу интервалов между соседними лучами, выходящими из одной точки

Рассмотри построение структурной сетки для кинематической структуры на 6 ступеней.

Z=P_1x1*P_2x2=2*3=6

Общее число кинематических вариантов для определенной конструктивной схемы определяется:

K_кин=m!, где m – число групп передач

Для заданного числа групп можно построить несколько конструктивных вариантов

K_кон=m!/q!, где q - число групп с одинаковым числом передач

Общее число вариантов структур ПГД состоящего из n групп определяется

K_об=K_кин*K_кон

По сетке поределяют:

• Число групп передач

• Число передач в группах

• Общее число ступеней скоростей

• Минимально необходимое число валов

• Порядок конструктивного расположения групп

• Кинематический порядок групп

• Значение диапазонов переключения в группах

• Общий диапазон регулирования на шпинделе

• Характеристики групп передач

График строят в соответствии с разработанной кинематической схемой (с учетом служебного назначения) и принятого варианта структурной сетки. Он отражает частоты вращения всех валов привода, включая валы одиночных передач необходимых для компоновки. Построение начинают с цепи редукции (т.е. обеспечивает iобщая линии) от nэ до n мин шпинделя. Далее используют структурную сетку и передаточное отношение передач. Для первого варианта поострим график ЧВШ.

0 I p1=2 II p2=3 III

			N13=1400
			N12=1000
			N11=710
			N10=500
			N9=355
			N8=250
			N7=180
			N6=125
			N5=90
			N4=63
			N3=45
			N2=31.5
			N1=22.4

По графику ЧВШ определяют:

• Численное значение числа вращения валов

• Значение передаточных отношений передач

• Число, расположение и передаточное отношение одиночных передач, необходимых для компоновки и соответственно валы для их использования

• Ограничения назначенных передаточных отношений.

Тогда диапазон регулирования для группы передач равен