2.3.2 Приклад розрахунку коробки швидкостей з безступінчатим комбінованим регулюванням
Початкові дані
а = 5 %; Vmax= 170 м/хв; Vmin= 34 м/хв;
Dmax= 450 мм; Dmin =30 мм;
2000 об/хв;
400 об/хв;
50 об/хв.
Розрахунок
-
Розраховуємо за формулою (42) показник геометричної прогресії:
,
де а - значення втрат швидкості у %.
Необхідно прийняти найближче стандартне значення з ряду: 1,06; 1,12.
Приймаємо:
.
-
Обчислимо мінімальне та максимальне значення частоти обертання за формулами (43) та (44):
-
Скоректуємо
та
за нормальним рядом чисел для винайденого
знаменника геометричної прогресії
= 1,12. Таблиця нормальних чисел для різних
значень
наведена у додатку А.
;
.
4. Обчислимо діапазон регулювання на шпинделі за формулою (45):
5. Обчислимо діапазон регулювання на двигуні за формулами (46), (47), (48) :
для постійної потужності:
для постійного моменту:
6. Розрахуємо умовну частоту обертання шпинделя, до якої не використовується повна потужність двигуна, за формулою (50):
-
Визначимо діапазон регулювання шпинделя з постійною потужністю за формулою (51):
-
Визначимо діапазон регулювання ступінчатої коробки швидкостей між двигуном постійного струму та шпинделем за формулою (52):
-
Обчислимо кількість швидкостей електродвигуна постійного струму за формулами (53) та (54):
-
Визначимо кількість передач ступінчатої коробки за формулою (55):
-
Побудуємо структурну формулу привода безступінчатого регулювання:
.
-
Перевіряємо передачу останньої розмножувальної групи коробки швидкостей на наявність простої структури за формулою (56):
Так як
,
то структурна формула —проста.
-
За наведеною вище формулою побудуємо графік частот обертання. При побудові треба враховувати граничну кількість інтервалів між початковою та кінцевою точками променів (додаток Б):
для
понижувальних - 24
підвищувальних - 12
Графік частот обертання наведено на рисунку 25.
-
Побудуємо кінематичну схему приводу з позначенням номерів валів та шпинделя для формули
(рисунок 26).
Рисунок 25 – Графік частот обертання за формулою: ZЭN = 291·229
Рисунок 26 – Кінематична схема коробки швидкостей
за формулою ZЭN = 291·229
Таблиця А1 – Нормальний ряд чисел у верстатобудуванні
|
1,06 |
1,12 |
1,26 |
1,41 |
1,58 |
1,78 |
2 |
1,06 |
1,12 |
1,26 |
1,41 |
1,58 |
1,78 |
2 |
1,06 |
1,12 |
1,26 |
1,41 |
1,58 |
1,78 |
2 |
|
1,06 1,12 1,18 1,25 1,32 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,12 2,24 2,36 2,5 2,65 2,8 3 3,15 3,35 3,55 3,75 4 4,25 4,5 4,75 5 5,3 5,6 6 6,3 6,7 7,1 7,5 8 8,5 9 9,5 |
1
1,12
1,25
1,4
1,6
1,8
2
2,24
2,5
2,8
3,15
3,55
4
4,5
5
5,6
6,3
7,1
8
9 |
1
1,25
1,6
2
2,5
3,15
4
5
6,3
8
|
1
1,4
2
2,8
4
5,6
8 |
1,6
2,5
4
6,3
|
1
1,8
3,15
5,6 |
2
4
|
10 10,6 11,2 11,8 12,5 13,2 14 15 16 17 18 19 20 21,2 22,4 23,6 25 26,5 28 30 31,5 33,5 35,5 37,5 40 42,5 45 47,5 50 53 56 60 63 67 71 75 80 85 90 95
|
10
11,2
12,5
14
16
18
20
22,4
25
28
31,5
35,5
40
45
50
56
63
71
80
90 |
10
12,5
16
20
25
31,5
40
50
63
80
|
11,2
16
22,4
31,5
45
63
90
|
10
16
25
40
63
|
10
18
31,5
56
|
16
31,5
63 |
100 106 112 118 125 132 140 150 160 170 180 190 200 212 224 236 250 265 280 300 315 335 355 375 400 425 450 475 500 530 560 600 630 670 710 750 800 850 900 950 1000 |
100
112
125
140
160
180
200
224
250
280
315
355
400
450
500
560
630
710
800
900
1000 |
100
125
160
200
250
315
400
500
630
800
1000 |
125
180
250
355
500
710
1000 |
100
160
250
400
630
1000 |
100
180
315
560
1000 |
125
250
500
1000 |