3.3. Приводы с частичным перекрытием ступеней частот вращения

Если диапазон регулирования частот вращения привода нормальной структуры больше расчётного, то для его уменьшения можно подкорректировать структуру, создав частичное перекрытие ступеней частот вращения. Способ состоит в уменьшении на x_П характеристики последней l-ой переборной группы. При этом общее число ступеней уменьшается на Z_П=x_П·(P_l-1) и становится равным:

фактическая характеристика исправленной l-ой переборной группы:

а общий диапазон регулирования привода уменьшается в раз.

Пример 2. Исправить нормальную структуру, приведённую в примере 1, путём уменьшения на x_П=4 характеристики x₄=12 последней группы с целью получения перекрытия ступеней частот вращения на последнем валу. Фактическая характеристика последней группы Фактическое число ступеней частоты вращения на последнем валу Структурная сетка исправленной структуры приведена на рис. 3.2б.

3.4. Приводы с выпадением ступеней частот вращения

Если в нормальной структуре диапазон регулирования последней передачи больше допустимого, структуру можно исправить за счёт выпадения частот вращения Z_В на последнем валу. Для этого уменьшают характеристику промежуточной i-ой групповой передачи, создают перекрытие её Z_iп ступеней. Фактическое число ступеней частоты вращения на ведомых валах от (i+1)-ой до l–ой передачи:

Число выпавших ступеней частоты вращения:

Пример 3. Исправить нормальную структуру, приведённую в примере 1, путём уменьшения на х_П=2 характеристики х_З=6 третьей группы с целью получения структуры с выпадением ступеней частот вращения. При этом Z_П=2·(2-1)=2, фактическая характеристика этой группы х_З=6-2/(2-1)=4, число ступеней частот вращения на ведомом валу этой передачи Z=12-2·(2-1)=10. Фактическое число ступеней вращения на последнем валу Z=[12-(4-2)·(2-1)]·2=20, число выпавших ступеней частоты вращения Z_В=2·2=4. В структурной сетке структуры с четырьмя выпавшими ступенями частоты вращения (рис. 3.2в) следует уменьшить диапазон регулирования последней группы.

3.5. Приводы сложенной структуры

Сложенную структуру получают из двух или более определенным образом соединенных структур с последовательно включенными групповыми передачами. По сравнению с обычными структурами, образуемыми последовательным соединением групповых передач, сложенные структуры обладают рядом преимуществ. Они позволяют получать большое число ступеней частот вращения и передавать высокие частоты с помощью коротких кинематических цепей. Кроме того, они позволяют уменьшить габаритные размеры приводов, а также в таких приводах имеют место меньшие потери мощности.

В приводах сложенной структуры одна из объединяемых структур называется основной, другие – дополнительными. Основная структура участвует в передаче на шпиндель всех ступеней частот вращения, каждая дополнительная используется для передачи только части ступеней. Разработан ряд вариантов сложенных структур, один из них приведен на рис. 3.3, где 1 – основная структура с Z⁰ ступенями вращения, 2 – дополнительная структура с Z¹ ступенями вращения.

Этот привод обеспечивает на шпинделе Z=Z⁰+Z⁰·Z¹=Z⁰·(1+Z¹) различных частот вращения.

Структурные формулу и сетку для основной структуры строят так же, как и для привода с последовательно соединенными групповыми передачами. Характеристика первой группы дополнительной структуры равна числу ступеней частоты вращения основной структуры. Для каждой дополнительной структуры строят отдельную структурную сетку.

Пример 4. Основная структура привода, изображенного на рис. 3.3, обеспечивает 6 ступеней частот вращения, дополнительная – 4 ступени. Шпиндель станка с таким приводом имеет Z=6·(1+4)=30 скоростей вращения. Одна из структурных формул привода:

Рис. 3.3. Пример сложенной структуры привода

Кинематическая схема, структурные сетки и график частот вращения изображены на рис.3.4.