Кинематический расчёт коробок скоростей

Кинематический расчёт коробок скоростей

Для кинематических расчётов коробок скоростей в станкостроении применяют два метода: аналитический и графоаналитический. Оба метода позволяют находить величины передаточных отношений передач, входящих в коробку скоростей. Однако, как правило, используют только графоа­налитический метод. Достоинством его является то, что он позволяет быстро находить возможные варианты решения, даёт большую наглядность (что облегчает сравнение вариантов).

При графоаналитическом методе последовательно строят структурную сетку и график частоты вращения.

2.1 Структурная сетка даёт ясное представление о структуре привода станка. По структурной сетке легко проследить связи между передаточ­ными отношениями групповых передач (групповой передачей называют совокупность передач между двумя последовательными валами коробки скоростей); однако сетка не даёт конкретных значений этих величин. Она наглядно характеризует ряд структур приводов в общей форме. Структурная сетка содержит следующие данные о приводе: число групп передач, число передач в каждой группе, относительный порядок конс­труктивного расположения групп вдоль цепи передач, порядок кинемати­ческого включения групп ( т.е. их характеристики и связь между пере­даточными отношениями ), диапазон регулирования групповых передач и всего привода, число частот вращения ведущего и ведомого валов груп­повой передачи.

Число ступеней частоты вращения Ζ шпинделя при наладке последо­вательно включёнными групповыми передачами (в многоваловых короб­ках) равно произведению числа передач в каждой группе, т.е.

Например для рис.2 а

При заданном ( или выбранном ) числе Ζ ступеней ряда частоты вращения шпинделя число групп передач, число передач в каждой группе и порядок расположения групп можно выбирать различными. Этот выбор в основном и определяет конструкцию коробки скоростей. Например, для

Z= 6 = 3 · 2 = 2 · 3

Z= 8 = 2 · 2 · 2 = 2 · 4 = 4 · 2

В станках с изменением частоты вращения шпинделя по геометри­ческому ряду передаточные отношения передач в группах образуют гео­метрический ряд с знаменателем φ х , где х — целое число, которое назы­вают характеристикой группы.

Характеристика группы равна числу сту­пеней скорости совокупности групповых передач, кинематически пред­шествующих данной группе. Общее уравнение наладки групповых передач имеет следующий вид:

Для последовательного получения всех частот вращения шпинделя сначала переключают передачи одной группы, затем другой и т.д.

Для основной группы передач характеристика х= 1; для первой переборной группы х ₁ = Р ₁ , для второй переборной группы х ₂ = Р ₁· Р ₂ и т.д.

где Р ₁ и Р ₂ — соответственно числа передач основной и первой пере­борной группы.

Для конструктивного варианта привода, показанного на рис.2 мож­но записать основную формулу:

Z= 6 = 3(1) · 2(3) и Z = 3(2) · 2(1)

В формуле цифрами в скобках обозначены характеристики групп. Основной и различными по номеру переборными группами может быть лю­бая группа передач в приводе. Поэтому наряду с конструктивными вари­антами привода возможны также различные его кинематические варианты.

Во избежание чрезмерно больших диаметров зубчатых колёс в ко­робках скоростей, а также для нормальной их работы установлены сле­дующие предельные передаточные отношения между валами при прямозубом зацеплении:

Отсюда наибольший диапазон регулирования групповой передачи будет

Отношение имеет наибольшую величину для последней переборной группы привода. Следовательно, для коробок скоростей

где х _max — наибольший показатель для последней переборной группы; р — число передач в этой группе.

На рис. 2 б, в показаны структурные сетки приведённых структурных формул привода. Они построены следующим образом. На равном расстоя­нии друг от друга проводят вертикальные линии, число которых должно быть на единицу больше, чем число групповых передач. Также проводят ряд горизонтальных параллельных прямых с интервалом, равным lgφ (число горизонтальных прямых равно числу z ступеней частоты враще­ния шпинделя). На середине первой слева вертикальной линии наносят точку "0", из которой симметрично в соответствии с числом передач в группах по заданной структурной формуле проводят лучи, соединяющие точки на вертикальных линиях. Расстояния между соседними лучами должны быть равны x_i lgφ , где x_i — характеристика соответству­ющей группы.

Оптимальный вариант структурной сетки выбирают из следующих со­ображений. Выше отмечалось, что независимо от порядка переключений групповых передач диапазон регулирования последней переборной группы является наибольшим. Поэтому следует определить диапазоны регулиро­вания последних переборных групп для всех вариантов структурных се­ток (при выбранном значении) и исключить из дальнейшего рассмотре­ния варианты не удовлетворяющие условию =φ (р-1)х _max ≤ 8

2.3 График частоты вращения позволяет определить конкретные величи­ны передаточных отношений всех передач привода и частоты вращения всех его валов. Его строят в соответствии с кинематической схемой привода. При разработке кинематической схемы коробки скоростей стан­ка с вращательным главным движением должны быть известны: число сту­пеней частоты вращения z шпинделя, знаменатель геометрического ряда φ, частоты вращения шпинделя от n₁ до n_z и частота вращения электродви­гателя n _Эл.дв..

Графики частот вращения строят в следующей последовательности: на равном расстоянии друг от друга проводят вертикальные линии, чис­ло которых равно числу валов коробки; на равном расстоянии друг от друга с интервалами φ проводят горизонтальные линии, которым присваивают (снизу вверх) порядковые номера частот вращения, начи­ная с n₁.

б)

Рисунок 2 – Кинематика, структурные сетки и графики частот вращения коробки скоростей на шесть ступеней.

Луч, проведённый между вертикальными линиями обозначает пе­редачу между двумя валами с передаточным отношением i = φ m , где m — число интервалов φ, перекрытых лучом. При горизонтальном положении луча i=1, при луче, направленном вверх i > 1, а направ­ленном вниз i< 1.

Начинают построение с цепи передач для снижения частоты враще­ния от n _Эл.дв. до n _{min ,}мин -1 .

Наиболее целесообразно разбивать общее передаточное отношение цепи так, чтобы сохранить более высокими частоты вращения промежу­точных валов. В этом случае размеры коробки уменьшаются. Дальнейшее построение ведётся, используя принятые варианты структурных сеток. Построенный график частоты вращения позволяет определить передаточ­ные отношения всех передач коробки.

Расчет скорости шкивов ременной передачи калькулятор. расчёт клиноременной передачи

Расчет передаточных чисел трансмиссии начинают с расчета передаточного числа на первой и высшей передачах. Номер высшей передачи зависит от того, сколько ступеней предполагается у коробки передач проектируемого автомобиля (три, четыре, пять. ). Передаточное число первой передачи должно обеспечивать преодоление наибольшего дорожного сопротивления движению автомобиля. В этом случае значения касательного усилия, исходя из подведенного крутящего момента двигателя при Мkmax, желательно иметь равным максимальному касательному усилию по сцеплению, т.е.

где iтр1,тр1— соответственно передаточное число и КПД на первой передаче;

к— коэффициент нагрузки ведущих колес; для 4х2к = 0,70. 0,75; для 4х4к = 1,0;

rк— динамический радиус ведущих колес, м;

Ма— полная масса автомобиля;

g- ускорение свободного падения;

 — максимальное значение коэффициента сцепления (принимается в пределах 0,7. 0,8).

Рис. 1. Внешняя скоростная характеристика карбюраторного двигателя

Калькулятор кпп и главной пары: расчет максимальной скорости движения автомобиля по передаточным числам

Привет друзья! Более года ничего не писал в свой блог, но сегодня что-то пошло не так … Не туда забрел, не там почитал, и пришло вдохновение, желание двигаться вперед.

Это будет не информационный пост как обычно, а некий мануал, калькулятор, который в зависимости от заданных типоразмеров шин, оборотов мотора и указанных передаточных чисел коробки рассчитает, какая будет скорость движения у автомобиля на передачи.

Конечно, калькулятор скорости автомобиля по передаточным числам и шинам производит расчет в идеальных (лабораторных) условиях. В реальных же условиях на конечную скорость автомобиля влияет очень много факторов, начиная от климатических условий и состояния дорожного полотна, и заканчивая настройкой мотора. Другими словами, калькулятор показывает потенциал коробки передач, до какой максимальной скорости она способна разогнать автомобиль.

Прогноз максимальной скорости движения авто на передаче:

*Для сликов маркированных в дюймах вводите только R колеса (вводить ширину и профиль не надо).

По умолчанию в калькуляторе расчета передаточных чисел КПП указаны характеристики коробок S4C (КПП #1) и S9B (КПП #2). Выбрал эти коробки не случайно, т.к. первая устанавливалась на Civic EK9, а вторая считается самой длинной МКПП для Б-моторов.

Размеры шин, количество оборотов двигателя, передаточные числа КПП и главную пару Вы можете подставлять на свое усмотрение. Калькулятором представляет собой универсальное средство, поэтому не стоит зацикливаться, что он работает только на КПП предназначенных для Хонды. Коробку ВАЗ’ика он тоже рассчитает без проблем

Внимание ! Калькулятор КПП и максимальной скорости движения автомобиля предоставлен исключительно в ознакомительных целях и не гарантирует 100% достоверных данных!

На форуме есть несколько тем, посвященных Honda коробкам, из которых Вы можете узнать передаточные числа для калькулятора. Информация еще не полная, но со временем, усилиями сообщества обновим топики и сделаем полную подборку характеристик:

— КПП и передаточные числа для моторов B серии;- КПП и передаточные числа для моторов K серии;- КПП и передаточные числа для моторов H серии;- КПП и передаточные числа для моторов F серии.-

В завершении поста, хочу заметить, что при установке на автомобиль дисков большего диаметра или шин отличных от стокового типоразмера, спидометр будет выдавать не совсем корректные данные. Единицы отдают его на калибровку, чтобы снимать точные показания, в 99.999% случаев автовладельцы оставляют все как есть. Чтобы узнать, насколько спидометр «обманывает» Вас, в блоге есть еще один полезный инструмент:

— Калькулятор погрешности спидометра.

Спасибо за внимание и отдельный респект всем тем, кто поделился ссылкой на пост

P.S. По давней традиции, не забывайте подписываться на обновления проекта и нашего паблика ВКонтакте, рассказывать друзьям о проекте, делиться в сети ссылками на интересные посты, оставлять развернутые комментарии по теме, делать ретвиты, ставить лайки, нажимать на «мне нравится», добавлять посты в гугл плюс и … И конечно же, САМОЕ-САМОЕ ГЛАВНОЕ — приглашаю всех на форум любителей хонда . С момента последнего поста много чего изменилось и форум тоже. Жду всех на форуме

Таблица рядов и главных пар КПП Ваз 2108-2110-1118-2170

Таблица расчета рядов и главных пар в КПП переднеприводного ВАЗ.

Позволяет подобрать ряд и главную пару под условия эксплуатации автомобиля, что существенно снизит нагрузку на двигатель и продлит его ресурс до капитального ремонта. Подобрав нужную комплектацию, используйте программу для перевода цифр в наглядные графики.

Калькулятор передаточных чисел редуктора

* Максимальная скорость вычисляется из передаточных чисел трансмиссии, оборотов двигателя и размеров шин. Но двигатель может оказатся недостаточно мощным и реальная максимальная скорость будет меньше, чем подсчитанная.
** Вычисление тяги и максимального угла подъема происходит без учета сил трения и соприкосновения колес с землей и могут быть меньше, чем подсчитанные.

Вы можете скачать и установить данный калькулятор у себя на сайте при условии размещения ссылки на источник, то есть на магазин 4×4.
Читайте также: Добрый день по молдавски

Как видим, всё достаточно просто. Если же редуктор сохранил хоть какую-то работоспособность, то достаточно вручную прокрутить входной вал редуктора до одного полного оборота выходного вала. Количество оборотов входного вала и будет являться передаточным числом редуктора. Подобным образом возможно определить передаточное отношение большинства редукторов, представленных в нашем каталоге.

В данной статье содержится подробная информация о выборе и расчете мотор-редуктора. Надеемся, предлагаемые сведения будут вам полезны.

При выборе конкретной модели мотор-редуктора учитываются следующие технические характеристики:

• тип редуктора;
• мощность;
• обороты на выходе;
• передаточное число редуктора;
• конструкция входного и выходного валов;
• тип монтажа;
• дополнительные функции.

Тип редуктора

Наличие кинематической схемы привода упростит выбор типа редуктора. Конструктивно редукторы подразделяются на следующие виды:

Червячный одноступенчатый со скрещенным расположением входного/выходного вала (угол 90 градусов).

Червячный двухступенчатый с перпендикулярным или параллельным расположением осей входного/выходного вала. Соответственно, оси могут располагаться в разных горизонтальных и вертикальных плоскостях.

Цилиндрический горизонтальный с параллельным расположением входного/выходного валов. Оси находятся в одной горизонтальной плоскости.

Цилиндрический соосный под любым углом. Оси валов располагаются в одной плоскости.

В коническо-цилиндрическом редукторе оси входного/выходного валов пересекаются под углом 90 градусов.

ВАЖНО!
Расположение выходного вала в пространстве имеет определяющее значение для ряда промышленных применений.

• Конструкция червячных редукторов позволяет использовать их при любом положении выходного вала.
• Применение цилиндрических и конических моделей чаще возможно в горизонтальной плоскости. При одинаковых с червячными редукторами массо-габаритных характеристиках эксплуатация цилиндрических агрегатов экономически целесообразней за счет увеличения передаваемой нагрузки в 1,5-2 раза и высокого КПД.

Таблица 1. Классификация редукторов по числу ступеней и типу передачи

Передаточное число [I]

Передаточное число редуктора рассчитывается по формуле:

I = N1/N2

где
N1 – скорость вращения вала (количество об/мин) на входе;
N2 – скорость вращения вала (количество об/мин) на выходе.

Полученное при расчетах значение округляется до значения, указанного в технических характеристиках конкретного типа редукторов.

Таблица 2. Диапазон передаточных чисел для разных типов редукторов

ВАЖНО!
Скорость вращения вала электродвигателя и, соответственно, входного вала редуктора не может превышать 1500 об/мин. Правило действует для любых типов редукторов, кроме цилиндрических соосных со скоростью вращения до 3000 об/мин. Этот технический параметр производители указывают в сводных характеристиках электрических двигателей.

Крутящий момент редуктора

Крутящий момент на выходном валу [M2] – вращающий момент на выходном валу. Учитывается номинальная мощность [Pn], коэффициент безопасности [S], расчетная продолжительность эксплуатации (10 тысяч часов), КПД редуктора.

Номинальный крутящий момент [Mn2] – максимальный крутящий момент, обеспечивающий безопасную передачу. Его значение рассчитывается с учетом коэффициента безопасности – 1 и продолжительность эксплуатации – 10 тысяч часов.

Максимальный вращающий момент – предельный крутящий момент, выдерживаемый редуктором при постоянной или изменяющейся нагрузках, эксплуатации с частыми пусками/остановками. Данное значение можно трактовать как моментальную пиковую нагрузку в режиме работы оборудования.

Необходимый крутящий момент [Mr2] – крутящий момент, удовлетворяющим критериям заказчика. Его значение меньшее или равное номинальному крутящему моменту.

Расчетный крутящий момент [Mc2] – значение, необходимое для выбора редуктора. Расчетное значение вычисляется по следующей формуле:

Mc2 = Mr2 x Sf ≤ Mn2

где
Mr2 – необходимый крутящий момент;
Sf – сервис-фактор (эксплуатационный коэффициент);
Mn2 – номинальный крутящий момент.

Эксплуатационный коэффициент (сервис-фактор)

Сервис-фактор (Sf) рассчитывается экспериментальным методом. В расчет принимаются тип нагрузки, суточная продолжительность работы, количество пусков/остановок за час эксплуатации мотор-редуктора. Определить эксплуатационный коэффициент можно, используя данные таблицы 3.

Таблица 3. Параметры для расчета эксплуатационного коэффициента

Нельзя делать расчеты, используя приблизительное значение входной мощности, так как КПД могут существенно отличаться.

Коэффициент полезного действия (КПД)

Расчет КПД рассмотрим на примере червячного редуктора. Он будет равен отношению механической выходной мощности и входной мощности:

Как посчитать передаточные числа в КПП?

Всем привет!
В общем располовинил я коробку (по словам она от RB25DE) и решил посчитать передаточные числа на передачах.
Получилась у меня полная Х. Я.
На переднеприводном тазике я выщитывал их путем деления количества зубъев первичного выла на количество зубъев вторичного вала каждое передачи.
Но тут при таком расчете получается какая непонятка.
Вот что у меня получилось (первичный вал/ вторичный)
1 передача: 33 / 14 = 2.357 (д.б 3.214)
2 передача: 27 / 20 = 1.350 (д.б 1.925)
3 передача: 26 / 28 = 0.928 (д.б 1.302)
4 передача: 31 / 22 (ну никак не прямая получается)

Может на заднем приводе какаято другая методика расчета передаточных чисел?

Подскажите кто может.
Заранее спасибо.

Коробка эта от заднеприводного ская.

Я не совсем понял твой ответ, ссори но чет догнать не могу.
Как надо считать чтобы получились те самые передаточные чисила которые указаны выше?
Надо еще брать какойто параметр?

Всё. Ответ я нашел.
В общем объясняю как это всё считается.

На заднем приводе используется 3-х вальная коробка, я же пытался всё это посчитать используя формулу для 2-х вальной (т.е. с предне приводной коробки), в этом и была моя ошибка.

Располовиневаем коробку, перед нами появляется как мне на первый взгляд показалось 2 вала, но это не так. Их там 3.
Т.е. 1 вал это — 32200S(A) рис.1, 2 вал (промежуточный) — 32213 рис.2, 3 вал — 32241 рис.1

Первый вал 32200S(A) всегда жеско соединён со вторым 32213 через шестерню 32200S(B) Рис.2

Считаем передаточное число этого соединения: 32200S(A) — 31 зуб, у шестрни 32200S(B) — 22 зуба, получаем 31/22 = 1,409

Далее нам надо посчитать передаточные числа передач.

Для Первой передачи мы считаем количество зубъев на шестерне 32230 рис.1 у меня она равно 33 зуба, и количество зубъев на шестерне промежуточного вала 32213 рис.2 которая находится в постоянном зацеплении с ней, у меня оно равно 14 зубъев. Получаем: 33/14 = 2,357. Теперь умножаем это число на передаточное число первичного и промежуточного вала = 2,357 * 1,409 = 3,321 Это и есть передаточное число Первой передачи.

Для Второй всё считается аналогично. Шестерня 2 передачи 32250 рис.1 Получаем 27 и 20 зубъев соответственно. 27/20 = 1,35 * 1,409 = 1,902

Для Третьей передачи (32260 рис.1). 26/28 = 0,929 * 1,409 = 1,308

Четвертая передача прямая, т.е. при её включении муфта 32610QA рис1. блокирует вал 32200S(A) и вал 32241 Рис.1 Поэтому передаточное число у неё равно 1.

До пятой передачи я не добрался, для этого коробку надо еще дальше разбирать, у меня такой цели не было. Но её передаточное число я узнал оно равно = 0,759

В общем если плохо объяснил то спрашивайте! У меня для того чтобы понять как это всё выщитывается ушло 1 час 18 мин. Из них примерно 1 час на то чтобы понять что вал 32200S(A) и вал 32241 это не один вал разделёный на 2 части,а ДВА совершенно разных вала. и они не соеденены м/у собой. По математике мне 1, и завтра родитеолей в школу.

Рис.1

Рис.2