Значения показателя апред для различных знаменателей 

	1,06	1,12	1,25	1,4	1,6	1,8	2
апред	36	18	9	6	4,5	3.5	3

Построение структурной сетки.

Структурная сетка представляет собой условное графическое изображение структурной формулы привода. Для построения структурной сетки подготавливается поле (рис. 11), на котором в виде вертикальных линий, отстоящих на равном расстоянии друг от друга, показываются валы привода (их количество с учетом вала электродвигателя соответствует сумме сомножителей структурной формулы, увеличенной на единицу). Эти линии в соответствии с кинематической схемой обозначаются римскими цифрами. На равном расстоянии друг от друга проводятся горизонтальные линии в количестве, равном числу z – заданному количеству частот вращения шпинделя привода. Горизонтальные линии изображают логарифмическую шкалу - равномерную для геометрического ряда частот n_i, члены которого подчиняются закономерности , при этом lg n_z - lg n_z-1 = lg  = const. На этой шкале проставляются индексы частот вращения шпинделя.

На вертикальной линии , изображающей вал электродвигателя, располагается начальная точка n₀ – симметрично расположенная относительно ряда n_i. На данном поле в виде лучей изображаются передачи. Из начальной точки проводятся с симметричным расположением относительно горизонтальной линии лучи количеством, равным P_ij - количеству передач данной группы. При изображении группы расстояние между концами соседних лучей принимается равным количеству клеток, соответствующему характеристике данной группы x_ij . Для следующей группы передач из каждой полученной точки на ее ведущем валу проводится столько лучей, сколько передач находится в данной группе. Параллельные линии между соседними валами изображают работу одной и той же передачи. На сетке приводятся обозначения передач i_i - для каждой группы с возрастающим порядком снизу вверх.

С помощью структурной сетки по количеству клеток, расположенных между концами лучей, исходящих из одной точки, можно проверить связи между частными передаточными отношениями и диапазоны регулирования групп передач. Структурная сетка показывает комбинации вариантов работы передач для получения различных общих передаточных отношений e_i.

Построение графика частот вращения валов

График частот вращения валов строится с целью определения частот вращения всех элементов привода, что необходимо для расчета частных передаточных отношений и последующего проектирования привода.

Для построения графика подготавливается такое же поле, как для структурной сетки. Если частота вращения электродвигателя превышает наибольшую частоту вращения шпинделя, количество горизонтальных линий добавляется. При этом на последнем валу привода условно проставляются стандартные значения частот вращения. определенных по табл. 9 с учетом заданного знаменателя  и n_max, для добавленных горизонтальных линий значения частоты вращения проставляются в скобках. В соответствии с этим на валу электродвигателя проставляется начальная точка, соответствующая частоте вращения его вала.

Таблица 9

Значения знаменателей 

1,06	1,12	1,25	1,40	1,60	1,80	2,00
Стандартные (предпочтительные)ряды ni
1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00
1,06
1,12	1,12
1,18
1,25	1,25	1,25
1,32
1,40	1,40		1,40
1,50
1,60	1,60	1,60		1,60
1,70
1,80	1,80				1,80
1,90
2,00	2,00	2,00	2,00			2,00
2,12
2,24	2,24
2,36
2,50	2,50	2,50		2,50
2,65
2,80	2,80		2,80
3,00
3,15	3,15	3,15			3,15
3,35
3,55	3,55

1,06	1,12	1,25	1,40	1,60	1,80	2,00
Стандартные (предпочтительные)ряды ni
3,75
4,00	4,00	4,00	4,00	4,00		4,00
4,25
4,50	4,50
4,75
5,00	5,00	5,00
5.30
5,60	5,60		5,60		5,60
6,00
6,30	6,30	6,30		6,30
6,70
7,10	7,10
7,50
8,00	8,00	8,00	8,00			8,00
8,50
9,00	9,00
9,50
10,0	10,0	10,0		10,0	10,0
10,6
11,2	11,2		11,2
11,8
12,5	12,5	12,5
13,2

11,8

^Примечание. Указанные в табл. 9 значения частот вращения при необходимости могут уменьшаться и увеличиваться в 10^m раз, где m – целое число. В таблице выделены значения предпочтительных стандартных рядов чисел. Стандартный ряд с определенным знаменателем  может брать начало с любого числа ряда с основным знаменателем  = 1,06 при обеспечении необходимых промежутков между последовательными членами.

При построении графика необходимо сохранять связи частных передаточных отношений для групп передач и выполнять ряд условий:

1. Целесообразно, чтобы наименьшие частные передаточные отношения групп передач соответствовали условию

i^’_min  i^’’_min  i^’’’_min … (18)

где i^’_min – наименьшее частное передаточное отношение первой

конструктивной группы передач;

i^’’_min – наименьшее частное передаточное отношение второй

конструктивной группы передач и т. д.,

Выполнение этого условия соответствует тому, что большая часть передач будет работать в зоне повышенных частот вращения, следовательно, при меньших крутящих моментах. Это позволит уменьшить габариты привода.

2. Частные передаточные отношения для привода модуля главного движения должны быть в пределах , при этом

, (19)

, (20)

На основании этого определяются b_1пред и b_2пред – допускаемые значения клеток, которые могут пересекать на графике лучи, изображающие понижающие и повышающие передачи.

Для стандартных знаменателей в табл. 10 приведены значения b_1пред, b_2пред.

Таблица 10

Значения предельных показателей степени для различных знаменателей

	1,06	1,12	1,25	1,4	1,6	1,8	2
b1пред	24	12	6	4	3	2,3	2
b2пред	12	6	3	2	1,5	1,2	1

При проектировании привода следует по возможности не принимать варианты, соответствующие b_1пред, для исключения зубчатых колес с малыми и большими диаметральными размерами;

3. Целесообразно ограничивать частоту вращения n_i промежуточных валов

n_i  n_max (или n_{эл. max}) (21)

Это условие выдерживается с целью предотвращения в приводе повышенных потерь на трение.

4. Меньшим значениям чисел зубьев колес соответствует расположение лучей, изображающих группу передач, близкое к симметричному. Выполнение этого условия целесообразно в ряде случаев для первой конструктивной группы передач, если не нарушаются другие условия построения графика.

Целесообразно построение графика начинать с проведения нижней и верхней ветвей, образуемых лучами, выполняя при этом указанные условия.

Расчет частных передаточных отношений проводится с помощью графика частот вращения валов.

Если луч на графике, изображающий ту или иную передачу, пересекает дробное количество клеток, для определения ее частного передаточного отношения необходимо воспользоваться значениями частот вращения ведущего и ведомого элементов

, (22)

где n_вщ и n_вм - частота вращения ведущего и ведомого элементов.

В случае, если луч пересекает целое количество клеток, частное передаточное отношения определяется по формуле:

, (23)

где k_i – количество клеток, которые пересекают лучи на графике.

Знак плюс принимается для повышающих передач, в этом случае луч относительно точки, расположенной на ведущем вале, поднимается вверх, знак минус принимается для понижающих передач.

Проверка правильности определения частных передаточных отношений выполняется в последовательности:

1. С помощью графика частот вращения валов с учетом частных передаточных отношений составляются уравнения кинематического баланса для определения частот вращения валов привода

n_элi_p = n_,

n_  i₁ = n_{ - 1}, (24)

… .

Проводится расчет частот вращения валов, результаты которого сводятся в таблицу.

2. Находятся относительные отклонения значений частот вращения последнего вала (шпинделя) по сравнению со стандартными значениями

n_i = ((n_i -n_ст) /n_ст)100% . (25)

Эти отклонения должны находиться в установленных пределах

n_i n_доп =10 ( -1) % . (26)

Если на данном этапе условие (26) не выполняется, следует искать ошибку в расчетах. При этом рекомендуется значения частот вращения промежуточных валов привода сравнивать с значениями стандартных частот вращения шпинделя.

Последовательность определения частных передаточных отношений привода модуля

а) выбор и обоснование структурной формулы привода;

б) определение показателей групп передач P_i, x_i, R_i, a_i и наибольшего допускаемого знаменателя ряда частот вращения шпинделя _max;

в) построение принципиальной кинематической схемы привода;

г) выражение частных передаточных отношений;

д) установление связей частных передаточных отношений каждой группы передач;

е) построение структурной сетки;

ж) построение и обоснование графика частот вращения валов;

з) расчет частных передаточных отношений;

и) проверка частных передаточных отношений.

Пункты б д выполняются в соответствии с методическими указаниями по предыдущей теме (п.4.1).