17. Множительные структуры с частичным перекрытием ступеней частот вращений

В обычных множительных структурах х₀=1; х₁=С₁; х₂=С₁∙С2. При этом иногда диапазон регулирования последней переборной группы оказывается больше допустимого расчетного Д≤8. Для его уменьшения можно подкорректировать структуру. Создав частичное перекрытие ступеней за счет уменьшения общего диапазона регулирования, уменьшается диапазон последней переборной группы.

С_n=Х_n(С_p-1);

C=C-C_n= C-Х_n(С_p-1);

Х_р=Х_р- Х_n/(С_p-1).

Д уменьшается в ϕ^х₀^(Ср-1) раз.

Чтобы не вводить в структуру переборное устройство, Д_р≤Д_пред= U_{max пред}/ U_{min пред}=8…10.

ϕ=1,26; Д_пред=8²/ϕ=64/1,26=50.

Применение в станках широкого назначения инструментов с различными режущими свойствами требуют увеличения диапазона регулирования привода в 2-4 раза выше предельного. Для уменьшения диапазона регулирования последней переборной группы применяют:

1. перекрытие (повторение) части частот;

2. привода с ломанным геометрическим рядом;

3. сложенную структуру привода.

Перекрытие может быть достигнуто:

1. уменьшением характеристики последней переборной группы на несколько единиц по сравнению с расчетной величиной (желательно в последней переборной группе иметь 2 или 3 ступени при Д_пред=8)

2. путем сдвига ряда ступеней при переключении передач группы сдвига

Для получения большого числа ступеней при ϕ=1,26 общее число передач в группах увеличивают на 4-5 передач.

18. Привода с выпадением частот вращений

При уменьшении характеристики не последней переборной группы, а другой, будет наблюдаться совпадение частот вращений. На ведомом валу данной группы будет наблюдаться перекрытие частот вращений, а выпадение – на последнем.

Если искусственно увеличить характеристику основной группы, то произойдет выпадение частот вращений по концам интервала регулирования всего привода. В данном случае получается привод с двумя ϕ. Структура с выпадением частот вращения по середине диапазона практического применения не находит, так как оборудование используется в средней части диапазона. по концам диапазона используется чаще. Структура с выпадением частот вращения. Такая структура называется ломанным геометрическим рядом.

19.Структуры с ломанным геометрическим рядом

Академик Годолин предложил значения частот вращения располагать в геометрической прогрессии исходя из равных условий работы на всех ступенях в пределах всего диапазона работы. Чтобы сориентировать работу шпинделя на обработку средних диаметров заготовок нужно использовать другое оборудование с ломанным геометрическим рядом со знаменателем ϕ для средней части диапазона. Для крайних значений частот это позволяло уменьшить число частот вращений и число передач в коробке по сравнению с нормальной равномерной. Достигается увеличение диапазона привода, упрощаются коробки передач, сохраняются неизменными U_{max пред} и U_{min пред} и нет необходимости вводить переборное устройство.

20. Сложенная структура привода

Она образуется как сумма 2-х приводов, один из которых предназначен для высоких, а другой – для низких частот вращений. Сложенную структуру получают из 2-х и более соединенных структур с последовательным включением групповыми передачами. Одна из них называется основной, другие – дополнительными. Основная участвует в передачах всех ступеней, а каждая дополнительная – для своей части.

С=С_О(С`+С``)

С` – число ступеней высокоскоростной части

С`` – число ступеней тихоходной части

Основная структура привода обеспечивает 6 ступеней, дополнительная – 4, а сложенная – 30.

Преимущества сложенного привода:

1. Расширение диапазона регулирования без введения переборного устройства

2. Сокращение цепи передач на высоких ступенях, а также на средних, что сокращает время переходных процессов

3. Возможность применения ременных и зубчатых передач различного типа при раздельной коробке передач и шпиндельной группы для высоких и низких ступеней

4. Потери мощности незначительны