Кинематический синтез многосвязных коробок передач

В современном машиностроении очень широко используются различные механизмы для передачи рабочим органам изменяемых частот вращения и вращающих моментов.

Наиболее широко такие механизмы представлены в коробках металлорежущих станков и коробках перемены передач трансмиссий автотракторной техники.

Несмотря на то, что современное станкостроение ориентировано на создание бесступенчатого регулирования частот вращения двигателей главных и вспомогательных движений, станки со ступенчатым регулированием остаются востребованными. Востребованность металлорежущего оборудования всегда определялась и определяется отношением «цена-качество», где в цену входят расходы, как на приобретение, так и расходы на эксплуатацию, которые у универсальных станков с коробками перемены передач значительно ниже, чем у станков с плавным регулированием частот вращения двигателей.

В процессе развития автотракторной техники коробки перемены передач претерпели большие изменения. Современные коробки в зависимости от назначения имеют от 4 до 20 ступеней скорости.

Регулирование изменения передаточного числа между валом двигателя и валами, приводящими в движение колеса, осуществляется различными способами: механическими коробками перемены передач, автоматическими гидро-механическими коробками, вариаторными коробками и изменением частот вращения электродвигателей при электрическом приводе.

Устройство плавного регулирования и автоматического переключения скоростей имеют завышенные габариты и массу и применяются в условиях городского движения, где необходимы частые изменения передаточных чисел.

В большегрузных транспортных средствах, перемещающих грузы на большие расстояния, в различных дорожных условиях, как погодных, так и рельефных многоступенчатые механические коробки являются предпочтительными.

Кроме того изготовление механических коробок скоростей не требует сложного специального оборудования, инструментов и приспособлений и возможно в обычных условиях любого машиностроительного предприятия, а ремонт, техническое обслуживание не вызывает затруднений.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что проектирование механических коробок перемены передач является актуальной проблемой.

Снижение стоимости, массы и улучшение динамических характеристик — основные направления в работе над созданием новых коробок перемены передач.

Данная работа посвящена дальнейшему развитию теории проектирования трехваловых коробок скоростей металлорежущих станков на основе применения связанных зубчатых колес на промежуточном валу.

Известно, что применение связанных шестерён сокращает строительную длину коробки и укорачивает валы. Это значительно улучшает динамические характеристики станка и удешевляет его производство.

В первой главе настоящей работы приводится состояние вопроса и задачи исследования.

Во второй главе приводится дальнейшее развитие существующей теории двухсвязных коробок передач.

В третьей главе раскрывается вопрос синтеза коробок передач с тремя и более связными шестернями, а так же методика построения оптимальных структурных сеток для многосвязных коробок передач с одинаковыми межосевыми расстояниями с помощью методики «перемещающихся стрелок».

В четвёртой главе рассмотрены многосвязные коробки с цилиндроконическими передачами, где раскрыты вопросы построения оптимальных структурных сеток этих передач, минимизация их осевых габаритов, а так же двойной механизм Нортона.

Пятая глава содержит в себе изложение практического применения разработанных теорий. В частности разработаны новые структурные сетки для трехваловых цилиндрических многосвязных коробок с одинаковыми межосевыми расстояниями, для многосвязных цилиндроконических передач и двойных механизмов Нортона. Каждая структурная сетка снабжена кинематической схемой с таблицей, позволяющей максимально облегчить ее применение при проектировании станков. Кроме этого рассмотрен ряд примеров применения разработанных структурных сеток при модернизации существующих металлорежущих станков.

Подготовка данной работы стала итогом теоретических исследований на кафедре Теоретическая механика и теория механизмов и машин Оренбургского государственного университета.

Автор выражает глубокую признательность к.т.н. профессору Муллабаеву А. А. и д.т.н. профессору Фоту А. П. за ценные советы и творческую поддержку в процессе выполнения работы.

Заключение

и выводы.

Подготовка данной работы стала итогом теоретических исследований проводимых на кафедре «Теоретическая механика и теория механизмов и машин» Оренбургского государственного университета.