Пример выполнения работы

1. В качестве примера использован привод главного движения станка представленный на рис. 9. Источником движения в данном приводе является электродвигатель с частотой вращения n =1440 об/мин. Вращение с вала электродвигателя на вал I привода осуществляется с помощью ременной передачи с диаметрами шкивов 140 мм (ведущий шкив) и 320 мм (ведомый шкив). На валу I находится блок из трех зубчатых колес с числом зубьев 42, 47, 37. С помощью этого блока зубчатых колес вращение передается на зубчатые колеса 42, 37, 47, находящиеся на валу II. Передача вращения с вала II на вал III также производится с помощью блока 27, 58, 42 и зубчатых колес 68, 37, 53.

2. На кинематической схеме привода показывается связь элементов с валами.

При обозначении связей элементов с валами учитываются следующие положения:

― все показанные на схеме элементы должны быть задействованы в работе;

― сумма зубьев вступающих в работу элементов двух соседних валов должна быть одинаковой (для зубчатых пар колес с одинаковым модулем);

― должна быть исключена возможность одновременной передачи двумя способами между соседними валами.

Рис. 9. Кинематическая схема привода главного движения станка

3. Составляем уравнение кинематического баланса привода главного движения в развернутом виде

где ‑ частота вращения на шпинделе,
‑ частота вращения электродвигателя, n_ЭД =1440 об/мин,
‑ передаточное отношение ременной передачи, ,
- передаточное отношение с I вала на II вал,
,
- передаточное отношение с II вала на III вал,
.

4. Определяем число ступеней регулирования m привода главного движения. Число ступеней регулирования определяется произведением числа групп передач. На данной схеме передача вращения реализуется следующим образом:

― передача с вала электродвигателя на первый вал привода осуществляется одним способом – с помощью ременной передачи;

― передача с первого вала на второй может быть осуществлена тремя способами – с помощью подвижного блока зубчатых колес с числами зубьев 42, 47, 37;

― передача со второго вала на третий может быть осуществлена тремя способами – с помощью подвижного блока зубчатых колес с числами зубьев 27, 58, 42.

Таким образом, число ступеней регулирования определяется

5. Решаем уравнение кинематического баланса привода главного движения с помощью табличного способа. Решение представлено в табл. 3.

Решение уравнения кинематического баланса привода главного движения позволяет определить следующие значения частот вращения вала шпинделя: 193, 245, 311, 384, 489, 621, 760, 967, 1229.

6. Определяем диапазон регулирования R_n, знаменатель ряда частот вращения j, относительную потерю скорости А для привода главного движения

Таблица 3

Табличный способ решения уравнения кинематического баланса

7. Строим график частот вращения (рис. 10). Построение графика начинаем с создания структурной сетки. Число вертикальных линий сетки равняется четырем (три вала привода плюс вал электродвигателя). Число горизонтальных линий должно равняться числу частот вращения вала шпинделя, т.е. девяти. В рассматриваемом примере частота вращения электродвигателя (1440 об/мин) больше максимального значения частоты вращения вала шпинделя (1229 об/мин). Поэтому при создании сетки дополнительно добавляем одну горизонтальную линию. Лучи проводятся в соответствие с решением уравнения кинематического баланса (табл.3).

Рис. 10. График частот вращения

8. На схеме привода подачи показывается связь каждого элемента с валом (неподвижное соединение, подвижное, свободное). Условные обозначения на приводе показываются с учетом требований
табл. 2.

9. Определяем значения максимальной и минимальной подач.

Для приводов подач токарных и фрезерных станков, имеющих в качестве источника вращения отдельный электродвигатель (независимый привод подачи), значения подач определяются из выражения

, мм/об,

где, ‑ частота вращения электродвигателя привода подач, об/мин;
‑ передаточное отношение кинематической цепи привода подач;
‑ шаг винтовой передачи, мм.