Разработка кинематики регулируемого привода - Методичка

В зависимости от конкретных условий обработки изделий движения исполнительных звеньев в металлорежущих станках должны выполняться с различной скоростью. Например, если главное движение в станке вращательное, а требуемая по технологии скорость резания равна v, то необходимо установить частоту вращения шпинделя Скорость резания зависит от большого количества факторов, а размер диаметра обрабатываемого изделия может иметь любое значение в пределах, определяемых технической характеристикой станка. Различные сочетания этих значений дадут различные величины частот вращения в пределах от nmin до nmax. Значит, с технологической точки зрения желательно иметь в станке привод, скорость исполнительного звена в котором можно было бы изменять бесступенчато - устанавливать любое значение скорости (в пределах, определяемых технической характеристикой).Привод считается регулируемым ступенчато, если при изменении частоты вращения может быть установлена не любая частота в пределах от nmin до nmax, а лишь ряд некоторых фиксированных значений. Это означает, что частоты вращения в указанных пределах будут составлять ряд n1; n2; n3; …… ni; ni 1; …….nz-1; nz , причем величина называется знаменателем геометрического ряда. Широкое применение геометрического ряда связано с тем, что конструкция коробок скоростей и подач, обеспечивающих такой ряд, получается наиболее простой (так называемое “конструктивное преимущество геометрического ряда”). Очевидно, что, даже если значение n будет весьма близко к ni 1 , придется установить на станке ближайшее меньшее значение ni , поскольку стойкость инструмента обратно пропорциональна скорости резания в пятой степени, и незначительное увеличение скорости резания против оптимальной приведет к катастрофическому уменьшению стойкости. Производительность прямо пропорциональна скорости, поэтому наибольшая возможная относительная потеря производительности в пределе будет равна: Таким образом, заказывая станок с коробкой скоростей, обеспечивающей геометрический ряд с тем или иным значением знаменателя f, технолог заранее знает возможные значения относительной потери производительности.После расчета-обоснования технической характеристики станка должна быть получена величина диапазона регулирования Получив рассчитанное по формуле (2.1) значение, следует округлить его до ближайшей большей целой величины, чтобы ряд охватывал весь требуемый диапазон регулирования. Затем необходимо, воспользовавшись таблицей 2.1 (ГОСТ 8032-56), выписать ту часть стандартного ряда с выбранным знаменателем f, которая укладывается в интервал от nmin до nmax с учетом количества ступеней Z, полученного расчетом: n1; n2; n3; …… ni; ni 1; …….nz-1; nz Если привод состоит всего из двух валов, то для того, чтобы обеспечить Z различных ступеней скорости, необходимо иметь Z переключаемых передач с различными передаточными отношениями между этими валами. Например, на рис.2.1 изображена двухваловая переключаемая передача, состоящая из передвижного блока на первом валу и трех неподвижных зубчатых колес на втором валу.Эти соотношения должны быть назначены так, чтобы все возможные комбинации включения передач давали на выходе частоты вращения, образующие геометрический ряд со стандартным знаменателем f. Проще всего определить соотношения между передаточными отношениями в групповой передаче, переключая которую можно последовательно получать требуемый ряд. При включении передачи i11 ведомый вал вращается с частотой n1, при включении передачи i21 - с частотой n2, передача i31 дает частоту n3. Следовательно, в групповой передаче, переключая которую можно последовательно получать частоты вращения, расположенные по геометрическому ряду, передаточные отношения относятся друг к другу, как знаменатель ряда f в первой степени. Следовательно, соотношение между передаточными отношениями в этой групповой передаче составит: Обобщая приведенное выше рассуждение, можно утверждать, что в любой групповой передаче соотношение между передаточными отношениями будет иметь вид: (2.3), где p - число передач (различных передаточных отношений) в этой группе, х - так называемая характеристика групповой передачи.Общее передаточное отношение привода от двигателя до последнего вала равно произведению передаточных отношений всех тех передач, которые в данном случае будут включены. Если во всех групповых передачах будут включены передачи с максимальными передаточными отношениями, то на последнем валу будет получена наибольшая возможная частота вращения. Если во всех групповых передачах будут включены передачи с минимальными передаточными отношениями, то на последнем валу будет получена наименьшая возможная частота вращения.Передаточные отношения зубчатых передач нельзя выбирать совершенно произвольно и назначать сколь угодно большими или сколь угодно малыми. Если принять значение передаточного отношения меньше 1/4, то габа иты передачи станут неприемлемо большими. Это связано в первую очередь с тем, что в групповой передаче не рекомендуется применять ведущие колеса с числом зу

Оглавление

1. Регулирование скорости в приводах станков

2. Разработка кинематики ступенчато регулируемого привода

2.1 Стандартные ряды частот вращения и подач

2.2 Выбор знаменателя ряда

2.3 Определение числа ступеней в приводе

24. Применение групповых передач в ступенчато регулируемом приводе

2.5 Соотношение между передаточными отношениями в групповых передачах

2.6 Диапазон регулирования групповой передачи

2.7 Рекомендации по назначению передаточных отношений

2.8 Графоаналитический метод анализа структуры с помощью структурных сеток

2.9 Графоаналитический метод определения передаточных отношений с помощью графиков частот вращения.

2.10 Варианты формулы структуры привода и структурных сеток.

2.11 Определение чисел зубьев групповых передач

2.12 Кинематическая структура приводов с частичным перекрытием ступеней скорости.

2.13 Кинематическая структура приводов со сложенной структурой

2.14 Особенности структуры привода от многоскоростного электродвигателя

3. Разработка кинематики бесступенчатого привода

4. Привод подачи. Особенности разработки кинематики

Литература

1. Регулирование скорости в приводах станков

1.Проектирование металлорежущих станков и станочных систем. Справочник-учебник в 3-х томах, т.1. /Под общей ред. А.С. Проникова - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана; Изд-во МГТУ «СТАНКИН», 2000.

2. Кучер И. М. Металлорежущие станки .-Л.: Машиностроение, 1969.

3. Металлорежущие станки. /Под ред. Н.С. Ачеркана, в 2-х т. Т.1 . -М.: Машиностроение, 1965.

4. Металлорежущие станки. /Под ред. Н.С. Ачеркана, в 2-х т. Т.2 .-М.: Машиностроение, 1965.

5. Пуш В.Э. Конструирование металлорежущих станков. -М.: Машиностроение, 1977.

6. Проников А.С. Расчет и конструирование металлорежущих станков. -М.: Высшая школа, 1967.

7. Рабинович А.Н. и др. Коробки скоростей металлорежущих станков. -Львов: изд-во Львовского университета, 1968.

Размещено на