1. Кинематический расчет коробки скоростей

1.1 Построение расчетного ряда частот вращения

Определим расчетный ряд чисел оборотов для проектируемого привода по формуле [3, c.32]:

n_m=n₁φ^m-1;

где n– частота вращения шпинделя, мин^-1;

φ – знаменатель ряда чисел частот φ=1,26.

n₁=20 мин^-1;n₂=20·1.26=25,2мин^-1;n₃=25,2·1.26=31,75 мин^-1; и т.д.

Результаты расчета сводим в табл. 1.1, а также указываем нормализованные значения ряда частот вращения шпинделя.

Таблица 1.1.

Ряд частот вращения шпинделя

ni	Значение, мин-1
	расчетное	нормализованное
n1	20	20
n2	25,2	25
n3	31,75	31,5
n4	40	40
n5	50,4	50
n6	63,52	63
n7	80,03	80
n8	100,84	100
n9	127,05	125
n10	160,09	160
n11	201,71	200
n12	254,15	250
n13	320,24	315
n14	403,5	400
	508,4	500
	640,6	630

1.2 Построение структурной сетки и графика чисел оборотов

Структурная формула имеет вид:

Z=P₁·(P₂+ Р₃·P₄);

Развернутая структурная формула имеет вид:

Z= 2[1]·(3[2] + 2[2]·2[4] ) =14;

где Р₁– основная переборная группа, Р₁=2, ее характеристика Х₁=1;

Р₂– первая переборная группа, Р₂=3, ее характеристика Х₂=2;

Р₃– вторая переборная группа, Р₃=2, ее характеристика Х₃=2;

Р₄– третья переборная группа, Р₄=2, ее характеристика Х₄=4.

Строим структурную схему привода (рис. 1.1).

Рис. 1.1.

На основании развернутой структурной формулы строим структурную сетку,

проводим 5 горизонтальных линий, соответствующих заданному количеству валов в коробке скоростей, и 14 вертикальных линий, соответствующих числу скоростей. Сначала строим основную переборную группу с характеристикой Х₁=1, затем строим первую переборную группу Р₂с характеристикой Х₂=2, затем Р₃с характеристикой Х₃=2, затем Р₄=2 с характеристикой Х₄=4.

Структурная сетка приведена на рис. 1.2.

Рис. 1.2.

Имея структурную сетку и ряд частот вращения шпинделя станка, строим график чисел оборотов. При построении графика необходимо учесть ограничения для передаточных отношений коробок скоростей: .

График частот вращения приведен на рис. 1.3.

Рис. 1.3.

Т.е максимальное количество интервалов между конечными точками лучей при φ=1,26 для: понижающих передач – 7, повышающих передач – 3.

Для передачи крутящего момента от электродвигателя к коробке передач используем ременную передачу.

График частот вращения приведен на рис. 1.3.

Определим все передаточные отношения в коробке скоростей:

1.3 Расчет чисел зубьев колёс

Далее определяем числа зубьев колес. Данные заносим в табл. 1.2.

Таблица 1.2.

Числа зубьев колёс

Группа	Передаточное отношение	Значение		Zш	Zк
P1=2			60	Zш=17 Zш=20	Zк=43 Zк=40
P2=3			52	Zш=32 Zш=48 Zш=20	Zк=20 Zк=4 Zк=32
P3=2			66	Zш=22 Zш=29	Zк=44 Zк=37
P4=2			66	Zш=22 Zш=37	Zк=44 Zк=29
Одиночная			70	Zш=20	Zк=50

Далее строим кинематическую схему коробки скоростей, которая приведена на рис. 1.4.

Рис. 1.4.