Анализ структурного графика (графика частот вращения).

Анализ графика частот вращения производится по показателям:

3.5.1 Частоту вращения первичного вала желательно выбирать наибольшей. В общем случае частоту вращения приводного вала целесообразно принимать n = n _мах где n _мах – верхний предел регулирования, В нашем случаеданное условие соблюдается

n = n _мах = 500 об\мин

Так как электродвигатели имеют большие частоты вращения (табл. 5), то предполагается использовать зубчатую или ременную передачу между валами 0 и 1

3.5.2 Передаточное отношение в группах должно посте­пенно уменьшаться по мере приближения к шпинделю.

3.5.3 Для ограничения размеров зубчатых колес и радиаль­ных габаритов коробок скоростей нормалями станкостроения установлены пределы передаточных отношений:

 

i min ³ 1/4, I max £ 2

 

Передаточные отношения, удовлетворяющие этому условию возможны в том случае, если число полей между линиями, условно обозначающими передачи, при выбранном j не превышает указанное в табл. 3.

 

 

i1 = 1\j^2 =Z1: Z2

 

 

 

Рис. 4. Структурный график или график частот вращения для коробки Z=6 = 3₁ ´ 2₃

Таблица 3

Максимальное число полей, допускаемое для пересечения линиями передач на структурном графике

 

Передачи	Число интервалов (показатель степени j)
j = 1,12	j = 1,26	j = 1,41	j = 1,58	j = 1,76
Понижающая
Повышающая

 

Для Z = 6= 3₁ × 2₃ и j = 1,26

i_наиб = j⁰ = 1,26⁰ = 1 i_наим = j^-3 = 1,26^-3 = 1\2, (см. табл. 3)

В рассматриваемом случае соблюдаются оба условия, следовательно данная структура может быть применена.

 

Рассмотрим в качестве примера сложную коробку скоростей с числом ступеней Z = 12 и j = 1,26, n_min = 63 об/мин

 

Структурная формула такой коробки запишется в виде

 

Z = 3₁ ´ 2₃ ´ 2₆

Построим для этой коробки структурную сетку и проведем её анализ с точки зрения соблюдения условий, рассмотренных в разделе 3.3. Кинематическая схема и структурный график приведены на рис. 5 и

рис. 6

1. Симметричность и веерообразность расположения лучей.

Структурная сетка симметрична в пределах каждой группы.

2. Соблюдение вышеперечисленных условий выбора оптимального варианта компоновки коробки скоростей. Число передач основной группы равно 3 и соответственно уменьшается по мере приближения к шпинделю Z₂ = 2, Z₃ = 2. Кинематические характеристики групп увеличиваются по мере приближения к шпинделю х₀ = 1, х₁ = 3, х₂ = 6.

3. Проверка выбранного варианта сетки по диапазоны регулирования.

Условие оптимальности R £ [R], где [R] = 8

Структурный график (график частот вращения) для данной коробки скоростей приведен на рис. 7, на основании которого

В примере R = 1,26 ^6(2-1) = 4< [R] = 8

i_min =j ^-6= 1,26 ^-6 = ¼; i_max =j ⁰= 1

Все условия соблюдены, следовательно рассматриваемый вариант структуры можно считать оптимальным.

 

Рис.5. Кинематическая схема коробки скоростей Z = 12 = 3₁ ´ 2₃ ´ 2₆

 

Х = 1 Х = 3 Х = 6

Рис. 6. Структурная сетка для коробки скоростей по формуле

Z = 12 = 3₁ ´ 2₃ ´ 2₆

 

Х = 1 Х = 3 Х = 6

Рис. 7. Структурный график для коробки скоростей по формуле

Z = 12 = 3₁ ´ 2₃ ´ 2₆