4 Определение частот вращения и построение графика частот вращения
График частот вращения является видоизмененной структурной сеткой. Он показывает действительное значение частных передаточных отношений передачи и частот вращения валов.
Число оборотов шпинделя считается по формуле:
,
значение занесем в таблицу 2.
Таблица 2 – Расчетные и табличные значения чисел оборотов шпинделя станка.
-
Расчетные значения
Табличные значения
n1 = 100 об/мин
n1 = 100 об/мин
n2 = 100·1,26=126 об/мин
n2 = 125 об/мин
n3 = 100 ·1,262=159об/мин
n3 = 160 об/мин
n4 = 100·1,263=200 об/мин
n4= 200 об/мин
n5 = 100·1,264=252об/мин
n5 = 250 об/мин
n6 = 100·1,265=318об/мин
n6 = 315 об/мин
n7= 100·1,266=400об/мин
n7 = 400 об/мин
n8= 100·1,267=504об/мин
n8 = 500 об/мин
Рис. 3 – График частот вращения коробки скоростей.
Передаточное отношение в группе постепенно уменьшается по мере приближения к шпинделю.
Для ограничение размеров зубчатых колес и радиальных габаритов КС нормалями станкостроения установлены пределы передаточных отношений:
и
Для Z=8=41×24 и φ=1,26
Данная структура может быть применена, т.к. условия соблюдаются.
5 Определение чисел зубьев колес
Частные передаточные отношения определяют по графику частот вращения. Их выражают через знаменатель геометрического ряда φ: i = φ+K
где k– число интервалов между смежными валами, которые пересекает данный луч на графике частот вращения.
Числа зубьев рассчитываются отдельно от каждой группы передач, используя частные передаточные отношения, найденные по графику частот вращения.
Межосевое расстояние между соседними валами должно быть одинаковым, следовательно:
При одинаковом модуле m, в пределах одной группы для обеспечения постоянного межосевого расстояния суммы чисел зубьев сопряженных колес должны быть равными, т.е.
Z1+Z2 =Z3+Z4 =Z5+Z6=Z7+Z8=Sz=const
где Z1, Z3, Z5 – числа зубьев ведущих колес элементарной двухваловой передачи;
Z2 ,Z4,Z6– соответствующие им числа зубьев ведомых зубчатых колес.
Для определения чисел зубьев применяется метод наименьшего общего кратного (НОК).
SZ определяем по правилу:SZ равно наименьшему общему кратному суммы простых целых чисел для данной группы передач.
Основная коробка.В данную группу входят колесаZ1,Z2,Z3,Z4 ,Z5,Z6,Z7,Z8
Передаточные отношения колес:
Z1=А=1 ;Z2=Б=1
Z3=В=4 ;Z4=Г=5
Z5=Д=7 ;Z6=Е=11
Z7=Ж=1 ;Z8=З=2
SZ; А+Б; В+Г; Д+Е; Ж+З; 1+1; 4+5; 7+11; 1+2; 2; 9; 18; 3 = 18
Наименьшее общее кратное SZ=18
Определим числа зубьев основной коробки:
;
;
;
;
Проверка равенства сумм чисел зубьев:
Z1+Z2 =Z3+Z4 =Z5+Z6=Z7+Z8= 9+9=8+10=7+11=6+12=18
Определим действительные числа зубьев колес коробки передач, т.к. минимальное число зубьев колес должно быть не меньше 18, то рассчитанные числа зубьев умножим на 4. Таким образом получим: Z1=36,Z2=36,Z3=32,Z4 =40,Z5=28,Z6=44,Z7=24,Z8=48.
Переборная коробка.В данную группу входят колесаZ9,Z10,Z11,Z12.
Передаточные отношения колес:
Z9=К=5 ;Z10=Л=4
Z11=М=1 ;Z12=Н=2
SZ; К+Л; М+Н; 5+4; 1+2; 9; 3 = 9
Наименьшее общее кратное SZ=9
Определим числа зубьев переборной коробки:
;
;
Проверка равенства сумм чисел зубьев:
Z9+Z10 =Z11+Z12 = 5+4 = 3+6 = 9
Определим действительные числа зубьев колес коробки передач, т.к. минимальное число зубьев колес должно быть не меньше 18, то рассчитанные числа зубьев умножим на 7. Таким образом получим: Z9=35,Z10=28,Z11=21,Z12 =42.