2.3 Определение числа ступеней в приводе.

После расчета-обоснования технической характеристики станка должна быть получена величина диапазона регулирования

Учитывая свойства геометрического ряда, и считая предварительно, что последний член ряда должен быть приблизительно равен n_z =n_max, а первый член ряда – n₁= n_min , можно записать

Решая это уравнение относительно Z, и учитывая выражение (1.2), получим

(2.1)

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 , которая укладывается в интервал от n_min до n_max с учетом количества ступеней Z, полученного расчетом:

n_1; n_2; n_{3; ……} n_i; n_{i+1; …….}n_z-1; n_z

После этого можно разрабатывать кинематическую схему привода, который будет обеспечивать требуемое количество ступеней, а также и конкретные значения частот вращения на каждой ступени.

2.4 Применение групповых передач в ступенчато регулируемом приводе.

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. Такой привод может обеспечить три различные скорости (ступени). В принципе с помощью двухваловой передачи можно получить любое количество ступеней Z, однако для этого необходимо иметь Z различных передач (передаточных отношений) между валами. При Z больше четырех валы двухваловой передачи получаются слишком длинными, количество пар зубчатых колес должно быть равно Z , и габарит передачи резко возрастает.

Поэтому для обеспечения достаточно большого количества ступеней обычно применяют многоваловые коробки с последовательно расположенными переключаемыми передачами. На рис. 2.2 показана такая коробка, состоящая из четырех валов и позволяющая получить восемнадцать ступеней частоты вращения последнего вала.

Переключаемые передачи между двумя соседними валами, например, три передачи между I и II валами, образуют так называемую групповую передачу (или, сокращенно, - группу). Количество различных передаточных отношений в групповой передаче обозначают латинской буквой p с индексом, обозначающим порядковый номер передачи: p₁; p₂; p₃; и т.д.

Обычно на кинематических схемах не обозначают передаточные отношения, а лишь указывают номер зубчатого колеса или число его зубьев. Однако для удобства дальнейших рассуждений на рис 2.2 обозначены передаточные отношения с указанием индексов: например, i₂₁ – второе передаточное отношение первой групповой передачи.

Очевидно, что в общем случае количество ступеней, которое позволяет получить привод с последовательно расположенными групповыми передачами будет:

(2.2)

Применение последовательно расположенных групповых передач позволяет уменьшить общее количество зубчатых пар в приводе: так в коробке, показанной на рис. 2.2, использовано 8 пар зубчатых колес вместо 18 пар, которые понадобились бы в двухваловой передаче.

Обычно количество различных передаточных отношений в групповой передаче назначают равным от двух до четырех.