Построение структурных сеток

Структурные сетки строятся по развёрнутым структурным формулам для наглядного изображения вариантов проектируемой коробки. Анализ структурных сеток позволяет отбросить неудачные варианты привода.

Для построения структурных сеток проводят столько вертикальных линий, сколько валов в групповых передачах (если бы они располагались последовательно без разрывов на одиночные передачи; в нашем случае 4 – сколько групп передач плюс одна) и столько горизонтальных линий, сколько частот вращения обеспечивается приводом, т.е z (z = 12).

На пересечениях горизонтальных линий с правой вертикальной отмечают z точек, а на левой вертикальной линии – одну посередине. Из этой точки проводят столько лучей до второй вертикальной линии, сколько передач в первой по порядку расположения группе. Соседние лучи, выходящие из одной точки, расходятся на столько горизонтальных интервалов, какова характеристика данной группы. Из каждой получившейся точки на втором "валу" (вертикальной линии) проводят столько лучей, сколько передач во второй группе и т.д.

Одиночные передачи на структурных сетках не изображаются.

Каждая структурная сетка строится симметрично относительно горизонтали, проходящей через точку на левом "валу". Структурная сетка, в этой связи, показывает лишь относительные связи между передаточными отношениями, и по ней нельзя определить конкретные значения передаточных отношений, а также частоты вращения валов.

Структурные сетки для рассматриваемого примера и вариантов переключения групп (см. п/п. 3.9.1.4) представлены на рис. 3.1.

По структурной сетке можно определить:

- количество групп передач в приводе,

- число передач в каждой группе,

- конструктивное расположение групп в приводе,

- порядок переключения групп передач,

- диапазон регулирования каждой группы и всего привода (например, для сетки "а" будет

Д_а=Д_о = ; Д_б=Д_I = ; Д_в=Д_II = ; Д = ),

- количество ступеней частот вращения каждого вала групповых передач.

Анализ структурных сеток и выбор оптимального варианта

После построения структурных сеток производится анализ их на :

.

х_max равно числу интервалов на структурной сетке между двумя крайними лучами последней множительной группы.

Для сеток а, б, в, г (см. рис. 3.1,а-г), где p_k=2 и х_max =6,

По этим сеткам могут быть осуществлены коробки скоростей с , т.е. 1,41; 1,26; 1,18; 1,12; ... .

При наибольшем допустимом знаменателе =1,41 Д=1,41¹¹=45.

Для сеток д, е (см. рис. 3.1,д,е), где p_k=3 и х_max=8, Поскольку такого стандартного значения знаменателя нет, то по этим сеткам могут быть осуществлены коробки скоростей с <1,3, т.е. 1,26; 1,18; 1,12; ... .

При наибольшем возможном знаменателе =1,26 Д=1,26¹¹=12,5.

Как видно, больший диапазон регулирования может быть обеспечивается при меньших p_k.

При выборе варианта, принимаемого за основу конструирования, следует учитывать, что наивыгоднейшим вариантом переключения групп передач является такой, когда группа "a" – основная, "б" – I множительная, "в" – II множительная и т.д. (при p_a p_б p_в …).

Характеристики групп в этом случае будут

x_a=1<x_б<x_в при структуре z = p_a· p_б · p_в... .

Рис. 3.1. Варианты структурных сеток для привода со структурой 12=3·2·2 (а–е)

и таблица для определения φ_max (ж)

При таком решении обеспечивается наименьшая разница в величинах максимальной и минимальной частот вращения каждого из промежуточных валов привода, что позволяет:

а) уменьшив максимальные частоты вращения промежуточных валов, уменьшить нагрузки в передачах, износ, возможность возникновения вибраций;

б) увеличив минимальные частоты вращения промежуточных валов, уменьшить размеры деталей передач привода.