Из структурной формулы z=3*3*2 видно, что число валов в коробке скоростей 5 (число сомножителей плюс один и плюс вал электродвигателя).
Для построения графика на одинаковом расстоянии друг от друга проводим вертикальные линии, число которых равно числу валов в приводе.
На расстоянии равном lgj проводим горизонтальные линии, число которых равно числу частот вращения шпинделя плюс 2-5.
При построении графика следует учесть, что передаточные отношения понижающих передач не должны быть меньше ј, а повышающих не более 2.
Определение чисел зубьев шестерен
– данное отношение с достаточной точностью выполняется ременной передачей со шкивами Æ140 и Æ200 мм.
Принимаем число зубьев шестерен zШ = 21
;
;
;
;
;
;
;
;
Принимаем ;
;
;
;
;
;
;
;
;
Принимаем ;
;
;
;
;
;
Таблица 1.1
i1 | i2 | i3 | i4 | i5 | i6 | i7 | i8 | i9 | |
zШ/zK | 80/150 | 21/67 | 25/63 | 29/59 | 23/73 | 37/59 | 53/43 | 24/76 | 47/53 |
Sz | - | 88 | 96 | 100 |
Рис. 1.1 – График частот вращения шпинделя
Проверка выполнения частот вращения
Dn=±10(j-1)%= ±10(1,26-1)=2,6%
Действительные частоты вращения шпинделя nД находим из уравнений кинематического баланса. Результаты расчета представлены в табл. 1.2.
Таблица 1.2 – Результаты проверки отклонения действительных частот
вращения шпинделя от заданных геометрическим рядом
№ Ступени | Уравнение кинематического баланса | Действительное значение частот вращения nд; об/мин | Частота вращения по геометрическому ряду nГ.Р., об/мин | Отклонения частот вращения |
I | 24,9 | 25 | -0,4 | |
II | 31,6 | 31,5 | 0,4 | |
III | 39,1 | 40 | -2,25 | |
IV | 49,7 | 50 | -0,6 | |
V | 62,9 | 63 | -0,4 | |
VI | 70,5 | 71,5 | -1,4 | |
VII | 78 | 80 | -2 | |
VIII | 88,7 | 90 | -1,4 | |
IX | 97,6 | 100 | -2,4 | |
X | 109,9 | 112,5 | -2,31 | |
XI | 123,6 | 125 | -1,12 | |
XII | 139,5 | 142,5 | -2,1 | |
XIII | 156,1 | 160 | -2,4 | |
XIV | 176,6 | 180 | -1,9 | |
XV | 275,2 | 282,5 | -2,6 | |
XVI | 348,1 | 357,5 | -2,5 |
Проверка показала, что отклонения всех действительных частот вращения шпинделя от частот геометрического ряда находятся в пределах допустимого.
Разработка кинематической схемы коробки скоростей
Рис. 2.1 – Кинематическая схема коробки скоростей
Предварительный прочностной расчет привода
Определение расчетной частоты вращения шпинделя
;
где nmin и nmax – соответственно минимальная и максимальная частоты вращения шпинделя по геометрическому ряду.
об/мин; принимаем np=63 об/мин
Определение мощностей и передаваемых крутящих моментов
На валах
Мощность на валах коробки скоростей определяется по формуле:
где NЭ.Д. – мощность электродвигателя;
h1 – КПД пары подшипников качения (h1=0,99);
h2 – КПД пары прямозубых цилиндрических колёс (h2=0,97),
кВт;
кВт;
кВт;
кВт;
кВт.
Крутящие моменты на валах:
Н*м;
Н*м;
Н*м;
Н*м;
Н*м.
Результаты расчета сведены в табл. 3.1.
Таблица 3.1 – Мощности и крутящие моменты на валах
№ вала | Частота вращения n, об/мин | Передаваемая мощность Ni, кВт | Передаваемый крутящий момент Т2, Н*м |
I | 1500 | 5,0 | 32,14 |
II | 800 | 4,61 | 57,87 |
III | 315 | 4,43 | 140,04 |
IV | 200 | 4,25 | 215 |
V | 63 | 4,08 | 653,8 |
Дата: 2019-12-10, просмотров: 379.