3.2. Приводы с последовательно соединёнными передачами

Многогрупповая структура включает l последовательно соединённых групповых передач a,b,c,...,k,l с соответствующими числами передач (количество передач в группе, например рис. 3.1а Р=3) Р_a, Р_b, Р_c, ..., Р_k, Р_l. Количество передач на выходном валу Z=P_a·…·P_l. В привод входит основная группа, с помощью которой получают ряд частот вращения со знаменателем φ. На структурной сетке привода она изображается лучами, расходящимися на один интервал, т.е. характеристика основной группы равна единице, х₁=1.

Первая переборная группа имеет характеристику, равную числу передач основной группы, х₂=Р_{(основная группа)}. Характеристика второй переборной группы равна произведению чисел передач основной и первой переборной групп. Аналогично определяются характеристики других групп.

Рис. 3.2. Примеры структурных сеток приводов:

а – с последовательно соединенными групповыми передачами; б – с частичным перекрытием ступеней частот вращения; в – с выпадением ступеней частот вращения

Последовательность расположения передач основной и переборных групп теоретически может быть любой, причем она в значительной степени определяет компоновку привода. Если основной является группа a, первой переборной (следующей за основной) служит b, второй переборной, (расположенной за первой переборной) – c и т.д., то характеристики групп определяются следующим образом:

,

а структурная формула привода имеет вид:

При выполнении кинематического расчёта привода строится график - структурная сетка, где число горизонтальных линий на единицу больше числа групп передач в приводе (l+1), а число вертикальных линий равно числу ступеней передач Z. В поле между соседними горизонтальными линиями с помощью лучей изображают соответствующую передачу. Привод с последовательно включёнными групповыми передачами изображается в виде веерообразной сетки. На рис. 3.2 приведены примеры структурных сеток.

График чисел частот вращения строится аналогично. Горизонтальными линиями на графике условно изображают валы привода, в том числе вал электродвигателя. Точки пересечения вертикальных линий с горизонтальными соответствуют частотам вращения валов, представленным в логарифмическом масштабе. Передачи и их передаточные отношения обозначают линиями (лучами), соединяющими соответствующие точки на горизонтальных линиях.

Пример 1. На рис. 3.2а показан пример структурной сетки привода с последовательно соединёнными передачами и числом скоростей Z=24. Структурная формула привода: Z=24=P_a·P_b·P_c·P_d=3·2·2·2. Если первая по порядку группа является основной, вторая – первой переборной, третья - второй переборной, четвертая – третьей переборной, то характеристики групповых передач будут следующими: x₁=1; x₂=P_a=3; x₃=P_a·P_b=3·2=6; x₄=P_a·P_b·P_c=3·2·2=12. Тогда структурная формула привода записывается следующим образом:

Структурная сетка для этого привода изображена на рис. 3.2а.