Поняття про передаточне число та передаточне відношення ведучих та ведених ланок передач

Правильно розроблена коробка швидкостей повинна забезпечити її працеспроможність при мінімальних габаритах і витратах матеріалу.

Для отримання таких результатів при розробці коробки швидкостей необхідно:

1. Уникати великих передаточних відношень зубчатих передач. Практично встановлено, для більшості випадків для уповільнюючих передач використовують передаточне відношення до 1:4, в крайньому випадку 1:5; для прискорення – 2:1.

2. Прагнути, щоб всі проміжні вали були швидкохідні

3. Кінематика повинна забезпечувати обробку з постійною потужністю в визначеній частині загального діапазону частоти обертання шпинделя.

Передаточне відношення – це відношення веденого валу до ведучого.

• Передаточне відношення ремінної передачі:

і= = ,

де n₁ – частота обертання ведучого валу;

n₂ – частота обертання веденого валу;

d₁ – діаметр ведучого шківа;

d₂ – діаметр веденого шківа;

 – КПД передачі.

• Передаточне відношення зубчатої пари:

і= = ,

• Передаточне підношення черв’ячної передачі:

і= = ,

де k – число заходів черв’яка;

z – число зубів черв’ячного колеса.

• Передаточне відношення рейкової передачі – довжина переміщення рейки за один оберт рейкового зубчатого колеса:

l=zP,

де z – число зубів рейкового зубчатого колеса,

Р=m – крок зуба рейки,

m – модуль рейкового зубчатого колеса.

• Передаточне відношення передачі гвинт-гайка:

l=kP,

де k – число заходів гвинта,

Р – крок гвинта.

Складання, читання кінематичних схем верстатів та складання рівнянь кінематичного балансу

Кінематичні схеми будуються в довільному масштабі, але потрібно намагатись вписуватись в контури основної проекції верстату.

Передачі в коробках швидкостей зазвичай проектують у вигляді ряду двох валових механізмів з перемикаємими муфтами і блоками з двох або трьох зубчатих коліс.

Число передач S коробки швидкостей повинне складатись з добутку множників 2 і 3 (кількість коліс в блоках), що дозволяє скласти структурну формулу числа частот передач:

S=2^E1∙3^E2,

де Е1 – число муфт, що перемикаються і подвійних блоків;

Е2 – число потрійних блоків.

Число валів коробки передач можна визначити по формулі:

В=q+1,

де q – число муфт, що перемикаються і блоків зубчатих коліс.

Передаточні відношення зубчатих пар повинні лежати в межах 1/4≤і≥2, звідси максимально допустиме відношення i_max/i_min≤8, число зубів коліс z_min≥20, z_max≤120.

Приклад: Розрахувати коробку швидкостей, якщо задано число частот S=12, n_min=11,2 хв.^-1, φ=1,41.

Напишемо структурну формулу:

S=p₁p₂p₃=2∙3∙2=3∙2∙2=2∙2∙3=12,

де p₁, p₂, p₃ – числа передач між з’єднаними валами. В цій формулі виконана перестановка множників, що показує, що положення зубчатих блоків, що перемикаються, в коробці швидкостей на частоту обертання не впливає.

Рівнянням кінематичного балансу називається рівняння, що пов’язує розрахункові переміщення кінцевих ланок кінематичного ланцюга. Воно слугує основою для визначення передаточних відношень органу наладки.

Рівняння кінематичного балансу для:

• Обидві кінцеві ланки обертаються:

n_пі_пості_х = n_к,

де n_п – частота обертання початкової ланки,

n_к – частота обертання кінцевої ланки,

і_пост – постійне передаточне відношення органу наладки,

і_х – передаточне відношення, що шукається.

• Початкова ланка обертається, кінцева має поступальний рух:

1 оберт початкової ланки і_пості_хl = S,

де l – величина переміщення кінематичної пари, що перетворює обертальний рух в поступальний.

Питання для самоперевірки:

1. Що таке передаточне число та передаточне відношення?

2. Як складаються та читаються кінематичні схеми верстатів?

3. Що таке рівняння кінематичного балансу?

Блок 2. Механічна частина приводів

Модуль 2.1 Вузли, елементи та механізми

механічної частини приводів

1. Шпиндельні вузли, муфти для постійного та періодичного з’єднання валів.

2. Гідростатична передача гвинт-гайка.

3. Призначення та конструкції кулькових шліцьових з’єднань.

4. Гальмові та блокувальні пристрої, обмежувачі ходу.

Література: [3], Глава 6, §5, Глава 7, §2, §3, Глава 8.

Студент повинен знати будову верстатів, призначення різних вузлів механічної частини приводів.

Студент повинен вміти налагоджувати на різні режими роботи механізми головного руху та руху подач.