Расчет коробки скоростей

Количество вертикальных прямых, равное ( m +1), соответствует числу валов коробки, в нашем случае, при m = 3, число валов – четыре. 2). На равном расстоянии друг от друга наносим столько горизонтальных прямых, сколько ступеней частот вращения имеет проектируемая коробка. В нашем случае, число ступеней равно 7 (рис. 2.). 3). Наносим на линии четвертого вала (без указания величин) точки n 1 – n 7,- изображающие частоты вращения шпинделя.

Первый вал имеет одну частоту вращения, следовательно на вертикальной линии первого вала наносим исходную точку 0 симметрично относительно n min = n 1 и n max = n 7 , на уровне n 4 . 4). Первая группа состоит из двух передач, поэтому из точки О проводим два луча, при этом первому множителю 2 1 соответствует характеристика х = 1, т.е. на вертикальной линии вала на структурной сетке расстояние между точками 1 – 2 равно одному интервалу Для следующего множителя 2 2 характеристика х = 2, а расстояние между точками 3 – 5 и 4 – 6 равно двум интервалам, для множителя 2 3 характеристика равна х = 3 и расстояние между n 1 – n 4 , n 2 – n 5 , n 3 – n 6, n 4 – n 7 равно трем интервалам. 5). Полученные точки соединяем лучами. 7. Анализ структурной сетки 7.1. Симметричность и веерообразность расположения лучей.

Структурная сетка симметрична в пределах каждой группы. 7.2. Проверка оптимальности выбранного варианта сетки по диапазону регулирования. R = j Хпп ( Z пп -1) , где Z пп – число передач (ступеней) последней переборной коробки. В примере Z пп ( Z 2 ) равно 2. Хпп – характеристика последней переборной коробки ( х пп =3). Условие оптимальности R [ R ], где [ R ] = 8 В примере R = 1,26 3(2-1) = 2 8 Все условия соблюдены, следовательно выбранный вариант структуры можно считать оптимальным.

Принимаем электродвигатель по ближайшей частоте вращения. n = 750 обмин О пределим, что подача от электродвигателя на первый вал коробки скоростей ременная. При выборе ременной передачи общий КПД коробки скоростей определяется по формуле: h о = h рп h пк , h зк где к – количество пар подшипников качения в коробке скоростей. h о = h рп h пк h зк = 0,96 0,99 4 0,97 3 = 0,84 Рассчитаем потребляемую мощность на электродвигателе станка: Р эд = Р ст / h о = 4,8 / 0,84 = 5,71 кВт, где Р ст - мощность станка, кВт; h о - общий КПД коробки скоростей.

Принимаем электродвигатель. 4А160 S 8 Мощность Р эд = 7,5 кВт, асинхронная частота вращения ротора n а = 730 обмин

Расчетные значения передаваемой мощности для нашего примера приведены в табл.7. Р 1 = Р эд п h рп h пк = 4,8 х 0.96 х 0,99 = 4,56 кВт Р 2 = Р 1 h зп h пк = Р 1 х 0.96 х 0,99 = 4,38 кВт Р 3 = Р 2 h зп h пк = Р 2 х 0.96 х 0,99 = 4,2 кВт Р 4 = Р 3 h зп h пк = Р 3 х 0.96 х 0,99 = 4 кВт 3.8.9 Рассчитаем крутящие моменты на валах коробки скоростей по формуле: Т i = 9550 Р i / n i min , Н мм где n i min - - минимальная частота вращения вала, обмин . В качестве расчетной частоты вращения шпинделя принимаем частоту вращения верхней ступени второй трети диапазона, т.е. n i min равную n 3 = 200 об/мин.