Кинематическая схема коробки скоростей

Читайте также:

D) Четырёхкомпонентная схема химиотерапии, так как заболевание вызвано палочкой Коха
ER схема БД
Адсорбционный способ осушки газа. Характеристики адсорбентов. Принципиальная схема установки осушки газа на месторождении Медвежье
Аналіз уроку іноземної мови. Схема загального аналізу уроку англійської мови.
Архитектура интеллектуальной сети. Общие функциональные требования к архитектуре ИС. Элементарная схема предоставления услуг ИС. Схема обобщенной функциональной архитектуры ИС
Банковская схема
Билет 11 Вопрос № 3. Использование электромагнитной муфты скольжения. Схема муфты.

Построим кинематическую схему коробки скоростей в соответствии с заданием (Рисунок 1).

Рисунок 1 - кинематическая схема коробки скоростей

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПКСЭ.ЭСКП01008

2.2 Структурная формула коробки скоростей

Структурная формула коробки скоростей обозначается следующей формулой

	(11)
Где	P - числа передач скоростей на последующий вал X1,X2,X3 - характеристика группы передач, обусловленная вариантом включения при переходе с одной частоты вращения шпинделя на другую

На графиках вращения и структурных сетках характеристика показывает,на сколько интервалов (полей) должны расходится соседние лучи в одной коробке скоростей (X1 - основная переборная группа, X2 - первая переборная, X3 - вторая переборная группа).

Для последовательного получения частот вращения шпинделя сначала переключаются передачи одной группы, затем последующей и т.д. В зависимости от порядка переключения группа может быть:

· Основной переборной группой. Переключается каждый раз, и дает ряд последовательных частот вращения шпинделя. Имеет характеристику 1, так как кинематически ей предшествует передача с одной ступенью скорости, например ременная передача от электродвигателя.

· Первая переборная. Включается вслед за основной группой после того, как полностью использованы все варианты включения основной группы. Характеристика равно числу передач в основной группе.

· Вторая переборная. Включается вслед за первой после того, как использованы все варианты включения основной и первой групп. Характеристика равна произведению чисел передач первой переборной группы и её характеристике.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПКСЭ.ЭСКП01008

2.3 Определение числа структурных вариантов коробки скоростей и составление развернутых структурных формул

Количество возможных конструктивных вариантов коробки скоростей по переключению частот вращения равно произведению всех целых чисел от 1 до m, где m - число групп передач коробки скоростей.

Построим развернутые структурные формулы:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПКСЭ.ЭСКП01008

2.4 Построение вариантов структурных сеток

Структурная сетка представляет собой развернутое графическое изображение структурной формулы коробки скоростей. Она даёт понять, сколько передач между валами,знаменатель и диапазон регулировки скоростей, а так же последовательность включения передач для обеспечения ряда частот вращения шпинделя. Так же сетка показывает закономерность изменения передаточных отношений в группах передач при изменении частот вращения по геометрическому ряду.

Рисунок 2 - варианты структурных сеток

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПКСЭ.ЭСКП01008

2.5 Выбор варианта структурной сетки

Требования при выборе оптимального варианта коробки скоростей заключаются в следующем:

· число передач в группах стараются принять равное 2 или 3 во избежание громоздких и сложных конструкций

· число передач должно уменьшатся по мере приближению к шпинделю для равномерного распределения нагрузки

· характеристики переборных групп должны увеличиваться по мере приближения к шпинделю.

При выборе оптимального варианта сетки могут оказаться пригодными несколько вариантов. В этом случае выбирается вариант,в котором распределение передаточных моментов между валами наиболее благоприятны для конструирования, в котором лучи в первых передачах лежат более плотно чем в последних. Это позволяет избежать лишней нагрузки.

Оптимальным вариантом для заданной коробки скоростей примем вариант A, так как передаточные отношения в нем распределены наиболее равномерно, что нагружает детали коробки меньше чем в остальных вариантах.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПКСЭ.ЭСКП01008

2.6 Построение графика частот вращения

График частот вращения (структурный график) является видоизмененной структурной сеткой. Он показывает действительные значения частных передаточных отношений передач и частот вращения валов.

Для построения графика частот вращения необходимо рассчитать числа оборотов шпинделя по формуле:

	(12)
где	n_min - минимальная частота вращения шпинделя, мин^-1 i - знаменатель геометрического ряда

Таблица 1 - частоты вращения шпинделя
Расчётная частота, мин^-1	Нормативная частота, мин^-1
n₁ = 125*1,12⁰ = 125	n₁ = 125
n₂ = 125*1,12⁰ = 140	n₂ = 140
n₃ = 125*1,12⁰ = 156,8	n₃ = 160
n₄ = 125*1,12⁰ = 175,6	n₄ = 180
n₅ = 125*1,12⁰ = 196,6	n₅ = 200
n₆ = 125*1,12⁰ = 220,3	n₆ = 224
n₇ = 125*1,12⁰ = 246,7	n₇ = 250
n₈ = 125*1,12⁰ = 276,3	n₈ = 280
n₉ = 125*1,12⁰ = 309,6	n₉ = 315
n₁₀ = 125*1,12⁰ = 346,5	n₁₀ = 355
n₁₁ = 125*1,12⁰ = 388,3	n₁₁ = 400
n₁₂ = 125*1,12⁰ = 434,8	n₁₂ = 450

Рассчитанные частоты корректируются в соответствии с нормативными рядами чисел в станкостроении.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПКСЭ.ЭСКП01008

График частот строиться следующим образом: от точки,соответствующей частоте вращения двигателя, или от точки,отмеченной на первом валу, проводятся лучи на последующий вал. Количество лучей и их интервалы соответствуют выбранному варианту структурной сетки. Лучи, идущие вниз - понижающие передачи, вверх - повышающие. Лучи направленные горизонтально не меняют частоту вращения.

Рисунок 3 - график частот вращения

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПКСЭ.ЭСКП01008

2.7 Определение передаточных отношений

Передаточные отношения каждой зубчатой передачи определяются по графику частот в соответствии с формулой, выражающейся через знаменатель геометрического ряда:

	(13)
где	i - передаточное отношение k - число интервалов между соседними валами, которое пересекает луч на графике частот. + для повышающей передачи, - для понижающей. K равно 0,если луч идет горизонтально.

Передаточное отношение ременной передачи

Передаточные отношения с первого на второй вал

Передаточные отношения со второго на третий вал

Передаточные отношения с третьего на четвертый вал

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПКСЭ.ЭСКП01008

2.8 Расчет чисел зубьев зубчатых передач

Числа зубьев рассчитываются отдельно для каждой пары зубчатых колес, используя передаточное отношение,найденное по графику частот. При расчете необходимо учитывать следующие условия: минимальные числа зубьев для ведущих колес - около 20, максимальные числа зубьев для ведомых - около 100, так же сумма зубьев пар зубчатых колес в одной переборной группе должна совпадать для обеспечения постоянства межосевого расстояния.

Расчет ведется по следующим формулам.

	(14)
	(15)
	(16)
где	K - общее кратное a - числитель передаточного числа b - знаменатель передаточного числа i - номер передаточного числа Z_v - число зубьев ведущего зубчатого колеса Z_w - число зубьев ведомого зубчатого колеса

Общее кратное между первым и вторым валом

K = (8+9)*(4+5)*(5+7) = 1836/17 = 108, при дальнейших расчетах с общим кратным 1836 не будут удовлетворятся требуемые условия. Следовательно можно либо поделить общее кратное, либо умножить для того что бы при расчетах выполнялись заданные условия.

Общее кратное между вторым и третьим валом

K = (1+1)*(5+7) = 24*4 = 96

Общее кратное между третьим и четвертым валом

K = (7+5)*(5+7) = 144/2 = 72