3.2.1 Пример кинематического расчета привода главного движения
Целью расчета является определение чисел зубьев колес коробки скоростей по графику частот вращения (ГЧВ) валов коробки.
Исходные данные:
Максимальная частота вращения шпинделя nш max= 3500 мин-1;
Диапазон регулирования привода
при постоянной мощности двигателя RnN=125.
1. Определяем nш min:
nш
min=
2. Принимаем φ = 1,26.
3.
По Нормали станкостроения Н11-1
«Предпочтительные числа и ряды
предпочтительных чисел» (Приложение
1) выбираем ряд стандартных частот
вращения со знаменателем φ = 1,26; nш
max=
;
nш min=
В стандартном ряду нет значения, nш max= 3500 мин-1, поэтому следует принять nш max= 3550 мин-1, тогда стандартный ряд будет иметь следующие значения:
3550, 2800, 2240, 1800, 1400, 1120,900, 710, 560, 450, 355, 280, 224, 180, 140, 112, 90, 71, 56, 45, 35, 28.
4.Выбираем регулируемый электродвигатель (см. приложение 2) и находим:
5 Определяем Rk:
6. Определяем С:
принимаем
С = 5.
7 .Определяем m:
принимаем m = 2
Следовательно, одна группа будет иметь диапазон регулирования равный 8, а вторая неполная группа будет иметь диапазон Rг.н..
8 Определяем число интервалов в неполной группе
,
принимаем Кн=7.
Полная группа будет иметь 9 интервалов.
9. Определяем общее число интервалов на ГЧВ
,
принимаем Ко =26.6
Следовательно, логарифмическая сетка будет иметь 23 горизонтали.
Выше был рассмотрен Вариант 1 кинематического расчета.
В примечании ниже рассматривается Вариант 2.
Примечание.
Если принять диапазоны регулирования
групп одинаковыми, то их значения можно
определить следующим образом: Rг1=
Rг2=
Тогда число
интервалов каждой группы: Кг1=Кг2=
принимаем Кг1=Кг2=8.
В таком случае передачи каждой группы будут пересекать по 8 интервалов. Число горизонталей на логарифмической сетке будет таким же и равным 23.
10. Строим ГЧВ для первого и второго вариантов решений.
При построении на ГЧВ групп передач принимаем, что каждая группа передач имеет лишь две передачи, но если при этом диапазон регулирования группы больше диапазона регулирования на предыдущем валу, то в этой группе нужно ввести дополнительные одну или две передачи. Дополнительные передачи следует строить так, чтобы диапазоны регулирования в получившихся при этом подгруппах не превышали диапазона регулирования предыдущего вала. Число передач такой группы определяется:
где РГ -число передач в группе;
Кн - число интервалов пересекаемое передачами первой конструктивной группы.
Кн=7; С = 5
Так как 7>5, то первая конструктивная группа должна иметь дополнительные передачи. Число передач такой группы можно определить
Рг=
+1=1,4+1=2,4
Округление производим до ближайшего большего значения Рг=3. Таким образом, первая конструктивная группа будет иметь три передачи. При этом третья передача проводится так, чтобы получившаяся при этом подгруппа имела число интервалов не более С, т.е. 5.
На рис. 3.1 показаны ГЧВ коробок скоростей. Коробки скоростей имеют по две постоянные передачи и по две группы передач. Одна из постоянных передач может быть установлена между группами передач или в качестве последней передачи на шпиндель.
На этих ГЧВ штриховыми линиями показаны уточненные границы нижних частот вращения Необходимость в уточнениях возникает потому, что при расчетах значение С округляется, а поэтому нижняя граница частот будет отличаться от действительных значений.
11. По ГЧВ (рис.3.1) определяем передаточные отношения передач каждой группы по формуле
u=k
12. По таблице выбираем числа зубьев передач
13. Строим кинематическую схему привода главного движения.
Рисунок 3.1 - Варианты графиков частот вращения