Максимальное число оборотов шпинделя

n_max=n₁ j^Z-1,

n₁₆=n₁ j¹⁵=20´ 1, 26¹⁵=630 об/мин.

Это же число оборотов можно получить непосредственно по таблице стандартных чисел оборотов (смотри табл.П2), отсчитав 16 членов в графе с j=1, 26, начиная с n=20 об/мин. Диапазон регулирования

Д=n₁₆/n₁=630/20=31, 5.

Для удобства дальнейших расчетов полезно заранее иметь значение j в различных степенях:

j=1, 26; j²=1, 58; j³=2; j⁴=2, 5; j⁶=4; j⁸=6, 25.

2-й этап – построение структурной сетки.

Как было показано, лучшим вариантом является z=4´ 2´ 2 с веерообразной структурой. Из структурной сетки (рисунок 5) получаем следующие соотношения для передаточных чисел

i₁: i₂=i₂: i₃=i₃: i₄=j=1, 26; i₅: i₆=j⁴=2, 5; i₇: i₈=j⁸=6, 25.

3-й этап – построение графика чисел оборотов.

Для построения графика чисел оборотов необходимо в каждом из соотношений выбрать одно передаточное число; тогда определятся и все остальные значения.

Выбор i следует производить так, чтобы его значения не выходили за допускаемые пределы. Наибольшее расхождение имеют лучи i₇ и i₈. Если, например, принять i₇=1, то i₈=1/6, 25, что не допустимо. Поэтому выберем i₇=j²=1, 58, тогда i₈=1/j⁶=1/4.

В этом случае оба передаточных отношения находятся в допустимых пределах. Приемлемы также значения i₇=j³=2 и i₈=1/j⁵=1/3, 16.

Для передач i₅ и i₆ можно принять i₅ = 1, тогда i₆=1/j⁴=1/2, 5. Эти значения находятся в допустимых пределах, причем имеется запас редукции. Для того чтобы ведущие передачи находились в области больших чисел оборотов, можно принять i₅=1/j=1/1, 26, тогда i₆=1/j⁵=1/3, 16.

Для первой двухваловой передачи можно принять i₁=1, тогда

i₂=1/j=1/1, 26; i₃=1/j²=1/1, 58; i₄=1/j³=1/2.

В соответствии с этими передаточными отношениями на рисунке 6 построен график чисел оборотов.

Число оборотов приводного (I-го) вала соответствует n₁₅=500 об/мин шпинделя. Поэтому передаточное отношение ременной передачи от электродвигателя к приводному валу коробки скоростей

i₀=

Передаточные отношения замедлительных передач удобнее выражать не в виде десятичных дробей, а как 1/φ ⁿ.

4-й этап – определение чисел зубьев шестерен.

Для облегчения расчетов приведена таблица П1, где по горизонтали отложена сумма зубьев, а по вертикали – передаточные отношения, кратные 1, 06. Пустые клетки означают, что при данном значении Σ Z передаточное отношение не может быть выдержано в требуемых пределах ±10(φ -1) %, в остальных клетках указано число зубьев меньшего зубчатого колеса.

Для определения чисел зубьев шестерен в таблице П1 отыскиваем такое значение Σ Z для каждой элементарной двухваловой передачи, которое обеспечивает требуемые значения передаточных отношений и имеет Z_min≥ 18.

Результаты сводим в таблицу 2.

Таблица 2 – числа зубьев колес

Эти числа зубьев обозначены на кинематической схеме коробки скоростей (рисунок 7). Необходимо отметить, что для замедлительных передач (i< 1) вначале находится шестерня c меньшим числом зубьев, а для ускорительных (i> 1) ведущая шестерня имеет большее значение Z.

5-й этап – силовые расчеты элементов коробок скоростей.

Производится определение модуля зубчатых передач, выбор подшипников, расчет диаметров валов, размер муфт и т.д. и окончательное конструктивное оформление узла.

В данной работе пример расчета этого этапа не приводится.

Ø 200 27

21 18

33 33

i=0, 53 55

27 30 36

Ø 106 М₁ 42

Таблица 3 – Примерные варианты заданий

Контрольные вопросы

1. Принцип построения ряда чисел оборотов.

2. Что такое диапазон регулирования коробки скоростей?

3. Как определить знаменатель ряда чисел оборотов?

4. По какой формуле можно определить число скоростей коробки скоростей?

5. Какие значения может принимать знаменатель ряда чисел оборотов?

6. Область применения конкретных величин, которые принимает знаменатель ряда чисел оборотов.

7. Что можно определить по структурной сетке?

8. Чем отличаются друг от друга структурная сетка и график чисел оборотов?

9. Каким образом можно отличить замедлительную передачу от ускорительной по графику чисел оборотов и структурной сетке?

10. Изобразите два варианта структурной сетки для z=6=2× 3.

11. Чем будут отличаться кинематические схемы коробок скоростей для структурных сеток, которые изображены на рис. 3.

12. Что означают наклонные линии на структурной сетке? Правило их обозначения.

13. Как определить число валов коробки скоростей по ее структурной схеме?

14. В чем заключается принципы удвоения и удесятерения для рядов чисел оборотов?

Рекомендуемая учебная литература и иные материалы

1. Электронно-библиотечная система издательства «Лань-Трейд»: https://e.lanbook.com/. Дата обращения: 23.09.2015.

2. Электронно-библиотечная система издательства «IPRbooks»: www.iprbookshop.ru. Дата обращения: 23.09.2015.

3. Ефремов В.Д., Горохов В.А., Схиртладзе А.Г., Коротков И.А. Металлорежущие станки: Учебник. Под общ. ред. П.И. Ящерицына. Допущено УМО АМ. – Старый Оскол: ТНТ, 2010. – 696 с.

4. Станки металлорежущие (CD-ROM): Иллюстрированный каталог. – ООО ”Рубикон”, 2009.

5. Синтез и анализ компоновок металлорежущих станков [Электронный ресурс]: методические указания к курсовому проектированию по дисциплинам «Металлорежущие станки» и «Проектирование станочного оборудования»/ — Электрон. текстовые данные.— Липецк: Липецкий государственный технический университет, ЭБС АСВ, 2012.— 22 c.— Режим доступа: https://www.iprbookshop.ru/17697.— ЭБС «IPRbooks», по паролю

6. Васильков Д.В. Электромеханические приводы металлообрабатывающих станков. Расчет и конструирование [Электронный ресурс]: учебник/ Васильков Д.В., Вейц В.Л., Схиртладзе А.Г.— Электрон. текстовые данные.— СПб.: Политехника, 2011.— 759 c.— Режим доступа: https://www.iprbookshop.ru/15916.— ЭБС «IPRbooks», по паролю

4 Практическое занятие №4 «Анализ конструкции и области применении шлифовальных станков» (МЕ-7 Шлифовальные станки)

Целью работы является: укрепление теоретических знаний по станкам шлифовальной группы; ознакомление с компоновкой и назначением станков шлифовальной группы; полхченне навыков анализа станков одной группы, но предназначенных для обработки различных поверхностей