Материал: Металлорежущие станки Краткий курс

Если заранее известен структурный вариант коробки скорос­ тей, то график чисел оборотов можно построить без построения структурной сетки. Покажем это на примере.

Пример. Построим график чисел оборотов для структуры z = 12 = = 34 •22 •2V Проведем 4 вертикальные и 12 горизонтальных линий (рис. 22, в).

2 нанесем точку 3 и на таком же расстоянии от нее — точку 4. Соединим точки 2у 3 и 4 с точкой 1. Для второй группы ръ = 2, х2 = 2. От точки 5 на расстоянии двух отрезков нанесем точку 6. Точки 5 и 6 соединяем с точкой 2. На том же расстоянии от точки 6 нанесем точку 7 и от нее — точку 8. Сое­ диним точки 7 и 8 с точкой 3 и т. д. Для третьей группы рс = 2, х3 — 1. Точку 5 соединим с точками и12 и лп , точку 6 — с точками п10 и п9, и т. д.

§ 3. ОПТИМАЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ОБЫЧНОЙ МНОЖИТЕЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ

Из всех возможных конструктивных и кинематических вари­ антов наивыгоднейшим следует признать тот, который обеспечи­ вает наибольшую простоту, наименьшее количество передач и групп, малые радиальные и осевые габариты, вес.

Если z — число ступеней скорости, определяемое уравнением (15), то наименьшее количество передач

zm = Ра Ч" Pb “Ь •••4" Рт

возможно при условии, если каждое слагаемое в правой части уравнения будет минимальным. Учитывая, что ра, рь, ..., рт — целые числа больше единицы, минимальное значение могут иметь только простые числа 2, 3. Вот почему число передач в группах принимают равным 2, 3 и реже 4. Из уравнения (15) следует, что при заданном z и минимальном количестве передач в группах увеличивается т — количество групп, следовательно, и валов. При уменьшении числа групп возрастает количество передач в группах. Из всех возможных конструктивных и кинематических вариантов структуры с выбранным числом групп наивыгоднейшим следует признать тот, который обеспечивает наименьшие габариты и вес.

Вес зубчатых колес, смонтированных на одном валу, будет наименьшим при минимальной разнице в их размерах. Этим тре­ бованиям наилучшим образом отвечает основная группа, так как передаточные отношения передач здесь незначительно отличаются друг от друга. В силу этого целесообразна структура, у которой основная группа содержит наибольшее количество передач. На

=2-3-2 = 2-2-3 наилучшим является первый: z = 12 = 3-2-2. Величина передаваемых ведомым валом крутящих моментов

обратно пропорциональна величине передаточных отношений

передач. Практически выгодно применять такой кинематический по­ рядок, при котором минимальные передаточные отношения в груп­ пах уменьшаются по мере приближения к шпинделю, достигая в последней группе предельного значения. В этом случае первые валы работают при более высоких скоростях, с наименьшими на­ грузками, имеют меньшие размеры по диаметру, меньшие модули зубчатых колес. Вместе с тем промежуточные валы не должны работать при очень больших угловых скоростях, так как при этом возрастают потери холостого хода и износ деталей. Указанные условия выполнимы, если первая группа будет основной, а харак­ теристики переборных групп передач возрастают по мере прибли­ жения к шпинделю, т. е. если в уравнении (16)

*1 < * 2 < ••• О т -

Поэтому при построении графиков чисел оборотов необходимо следить за тем, чтобы минимальные значения передаточных отно­ шений в группах постепенно уменьшались по мере приближения к шпинделю. На рис. 22, б и в показаны графики чисел оборотов двух вариантов: a) z = 12 = Зх *23 *2в; б) z = 12 = 34 -22 - 2Х. Чис­ ла оборотов валов / и IV каждого варианта одинаковы. Минималь­ ные скорости промежуточных валов II и III в варианте а) п10 и /г7, в варианте б) щ и дг2. График дает наглядное представле­ ние о целесообразности варианта а).

§ 4. ПЕРЕДАТОЧНЫЕ ОТНОШЕНИЯ ПЕРЕДАЧ

Из рассмотрения графиков чисел оборотов (см. 22, б, в) следует, что величина передаточного отношения передач в группах зависит от их количества р, характеристики х и знаменателя ряда ср. Возьмем первую группу передач на графике чисел оборотов, изо­ браженном на рис. 2 2 ,6 . Наибольшее передаточное отношение

Отношение наибольшего передаточного отношения к наимень­ шему в общем виде

*тах •*mln =

Задавшись значением одного из них, например imax, можно определить /ш1п. Так как в основном привод главного движения