2.3 Обоснование выполненного кинематического расчета коробки скоростей

2.3.1 Проверка прочности втулки ведущих шестерен базовой передачи

Сопоставляя диаметральные размеры ведущей шестерни базовой передачи с диаметром ее вала, определенным ранее, принимают решение о допустимости принятого числа Z.

Для обеспечения равнопрочности втулки насадного колеса при шлицевом соединении колеса (шестерни) с валом необходимо, чтобы толщина стенки втулки была не менее 2m:

2m_i ,

,

где m_i, Z_i, d_i – соответственно модуль, число зубьев и наружный диаметр вала ведущей шестерни базовой передачи.

Если это условие не выполняется, принимаемое число зубьев увеличивают при неизменном модуле.

2.3.2 Проверка условия свободного переключения блоков

При кинематическом расчете трех- и четырехскоростных коробок с одним подвижным блоком необходима проверка на обеспечение условия свободного переключения блока. Это условие заключается в наличии гарантированного зазора между колесами блока и не зацепляемыми с ними колесами смежного вала, над которыми блок проходит при переключении. В рассматриваемом случае необходимо гарантировать зазор между цилиндрами выступов колес Z₅ и Z₄ при переключении блока влево (в этом случае свободное переключение блока вправо также будет гарантировано, так как Z₁<Z₅). Зазор будет обеспечен, если разница в числах зубьев двух колес блока (см. рис.1), зацепляемого с колесом Z₄ и свободно проходящего над ним, будет не меньше 5:

Z₃ – Z₅ ≥ 5.

Если заданное условие не соблюдается, то корректируются числа зубьев колес основной группы.

2.3.3 Расчет привода коробки скоростей

Если вал двигателя с первым валом коробки связан ременной или зубчатой передачей, выполняется их расчет. Расчет ременной передачи производится по известным методикам [3; 7]. С целью получения стандартных частот вращения валов коробки допустимо принять нестандартную величину диаметра одного из шкивов передачи.

Пусть в нашем примере указанной передачей будет зубчатая. В этом случае, как и для элементарных коробок, для нее назначают число зубьев ведущей шестерни Z_a и рассчитывают модуль. После сопоставления Z_a с диаметром вала определяют число зубьев ведомого колеса Z_b. Например, если Z_a = 20, в соответствии со схемой одноступенчатой передачи, встраиваемой между двигателем и первым валом коробки скоростей, то

и Z_b =28,8=29.

2.3.4 Проверка отклонения фактических частот вращения от стандартных

Допустимое отклонение определяют по формуле

[Δn]=10(φ1)%.

Для φ=1,26 допустимое отклонение равно 2,6%.

На основании рассчитанных чисел зубьев передачи Z_a и Z_b или диаметров шкивов ременной передачи (при ее наличии) по фактическим передаточным отношениям рассчитывают фактические частоты вращения выходного вала. Например, для рассматриваемого примера фактическая минимальная частота вращения шпинделя равна:

Относительное отклонение ее от стандартной частоты вращения:

Проверка выполняется для всех частот вращения. Результаты сводят в таблицу, где указывают стандартное и фактическое значения частот вращения, а также величину Δn для всех ступеней регулирования шпинделя.

Если проверка не удалась, то кинематический расчет необходимо повторить, изменив исходные числа зубьев ведущих шестерен.