Анализ картины частот оборотов.

По точкам на последнем валу (шпинделе) определяется фактическое число ступеней частот оборотов Z_ф, при этом точки совпадающие (линии передач на валу сходятся в одну точку) и очень близко расположенные принимаются за одну, следовательно,

По фактическим n_мах и n_м_in на шпинделе и фактическому числу ступеней определяется знаменатель геометрического ряда:

Для нашего случая:

Принимаем стандартное значение Φ = 1.41, тогда теоретический ряд будет: 33, 47, 66, 186, 262, 370, 522, 735, 1040, 1470.

Далее определяем допустимое отклонение по формуле:

И будет равно:

Рассчитанный ряд сопоставляем с фактическим (на схеме частот оборотов). Определяются наиболее значительные отклонения частот фактического ряда от теоретического:

В нашем примере наибольшее отклонение наблюдаем на последней ступени, для которой:

Таким образом, отклонения фактического ряда от теоретического находятся в допустимых пределах.

Определяем вид структуры коробки скоростей – множительная или сложенная.

Для множительной структуры структурная формула имеет вид:

Где k – число групп передач в коробке скоростей.

Р – общее число передач в группе

Р1 – основная группа, передаточные отношения кинематических пар в этой группе составляют ряд со знаменателем Ф, переключение их последовательно изменяет частоту оборотов на шпинделе – n1, n2, n3, …;

Р2 – первая размножающая группа, переключение передач в этой группе даёт скачки скоростей на ведомом валу группы и шпинделе со знаменателем:

Р3 – вторая размножающая группа:

Положение каждой группы в формуле определяется конструктивным расположением их в коробке скоростей. И для нашего станка имеем:

р₁ = 3 ф₁ = ф расположена между IV и V валами;

р₂= 2 ф₂ = ф³ расположена между V и VI валами;

р₃ = 2 ф₃ = ф^3∙2 = ф⁶между II и IV валами;

z = р₁ ∙ р₂∙ р₃=2₃∙ 3₁∙ 2₂

Следовательно, в данном станке на первом месте стоит вторая размножающая группа, на втором – основная и на третьем – первая размножающая группа.

Сложенная структура представляет собой сумму обычных множительных структур и как бы содержит две и более кинематических цепей. Одна структура – основная, она используется для получения всех скоростей на шпинделе, остальные – дополнительные, они используются для части скоростей.

Для станка 1П 365 с одинарным перебором:

между валами II – IV структурная формула может быть записана как сложенная:

z = (1 + z^I) ∙z⁰= (1 + 1) ∙z⁰; где z⁰ = р₁ ∙ р₂=3₁ ∙ 3₂

или z = 2 ∙ 3₁ ∙ 3₂

z⁰ – число скоростей основной структуры;

z^I – число скоростей обеспечиваемых дополнительной структурой.

Сложенные структуры позволяют обеспечивать большие диапазоны регулирования коробок скоростей, при этом все значения передаточных отношений находятся в требуемых пределах. В этих структурах высокие скорости получаются с помощью коротких кинематических цепей, что увеличивает КПД привода.

Определяем наибольшие и наименьшие передаточные отношения и проверяем выполнение неравенства:

Для нашей схемы:

т.е. несколько выходит за пределы допустимого.

Итак, коробка скоростей станка 1П 365 имеет сложенную структуру, состоящую из шестиступенчатой основной множительной структуры и одинарного перебора. Передаточные отношения всех зубчатых пар находятся в пределах рекомендуемого интервала, за исключением пары 20/86.