Определение чисел зубьев зубчатых колес

Кинематический расчет привода

Кинематический расчет привода главного движения имеет целью определение передаточных отношений и чисел зубьев групповых передач.

Он содержит следующие этапы:

1. Выбор конструктивного варианта.

2. Выбор кинематического (структурного) варианта и построение структурной формулы и сетки.

3. Построение графика скоростей вращения валов и определение передаточных отношений групповых передач.

4. Определение чисел зубьев зубчатых колес.

5. Разработка кинематической схемы привода.

Выполним последовательно все этапы расчета.

Выбор конструктивного варианта

Руководствуясь методическими рекомендациями по обеспечению компактности коробки скоростей, применяем конструктивный вариант

.

Выбор кинематического варианта. Построение структурной формулы

Строим структурную формулу в общем виде

.

Исходя из основного закона распределения передаточных отношений, принимаем характеристики групповых передач:

;

.

тогда запишем структурную формулу в окончательном виде

.

Этот структурный вариант характеризуется постепенным возрастанием характеристик групповых передач и обеспечивает главную редукцию в конце кинематической цепи. Тем самым достигаются минимальные размеры элементов привода: шкивов, валов, зубчатых колес и в целом – компактность коробки скоростей.

Строим структурную сетку.

Рисунок 1.1 – Структурная сетка

Построение графика частот вращения

Анализ полноты исходных данных свидетельствует об отсутствии промежуточных значений частот вращения шпинделя.

Поэтому прежде чем приступить к построению графика частот вращения шпинделя, найдем промежуточные значения скорости вращения. С этой целью определим знаменатель геометрического ряда :

Принимаем стандартное значение и по нормали Н11-1 (ГОСТ 8032–56) выбираем промежуточные скорости вращения шпинделя, (об/мин):

Выбираем асинхронный электродвигатель типа АИР110МВ6 мощностью кВт с синхронной частотой вращения об/мин.

Строим график частот вращения исходя из двух условий.

1. Редукция скорости вращения должна последовательно возрастать. Главная редукция должна быть в конце кинематической цепи.

2. Значения передаточных отношений групповых передач не должны превышать предельных значений: и

Рисунок 1.2 – График частот вращения

Определяем передаточные отношения в соответствии с графиком частот вращения: ; ; ; ; .

Определение чисел зубьев зубчатых колес

Для определения чисел зубьев шестерен задаемся суммами зубьев групповых передач (от 20 до 120) и табличным методом в зависимости от передаточного числа передач находим их значения

Таблица 1.1. Число зубьев зубчатых колес

Z1	Z2	Z3	Z4	Z5	Z6	Z7	Z8

Построим кинематическую схему привода главного движения (рис. 1.3).

Рисунок 1.3 – Кинематическая схема привода главного движения

5 Уравнение кинематического баланса и уравнения кинематических цепей привода станка

где и - соответственно, частота вращения шпинделя станка и вала электродвигателя; и - соответственно, передаточное отношение зубчатой передачи и коробки скоростей.

6 Уравнения кинематических цепей

;

;

;

.

7 Фактические частоты вращения

;

;

;

.

8 Отклонения фактических частот вращения от стандартных.

;

;

.

Все полученные значения меньше 5,8%