2.2. Общее передаточное отношение привода и его разбивка по ступеням

Передаточное отношение и₀ привода показывает, во сколько раз изменяется угловая скорость в приводе:

(7)

где ω_вх. и ω_вых. – угловые скорости валов на входе и выходе привода соответственно, с^-1.

С другой стороны, оно может быть получено перемножением передаточных отношений отдельных ступеней передач, то есть

(8)

где U_i – передаточное отношение отдельной i-й ступени передач; n – число ступеней передач по кинематической схеме.

Равенство (8) обеспечивается путем подбора U_i с использованием рекомендаций табл. 3.

Если по кинематической схеме передач редуктора имеется открытая передача (зубчатая, цепная или ременная), то, принимая по табл. 3 передаточное отношение открытой передачи, находят передаточ­ное отношение редуктора:

(9)

где U_оп – передаточное отношение отрытой передачи.

Если открытой передачи в приводе нет, то .

Примем обозначения передаточных отношений: U_оз – открытая зубчатая передача; U_ц – цепная передача; U_рм – ременная передача.

После определения общего передаточного отношения редуктора про­изводится его разбивка по отдельным ступеням передач. В случае стандартного редуктора разбивка по ступеням не производится, а .

Рекомендации по выбору передаточных отношений для отдельных ступеней приведены в табл. 3. При выборе необходимо помнить, что передаточное число открытой передачи должно быть значительно меньше закрытой (считают, что передаточное отношение открытых передач не должно быть больше 2,0…3,0). Передаточное число закрытых передач для цилиндрических передач должно соответствовать рекомендациям ГОСТ 2185, для конических передач – ГОСТ 12289, для червячных – ГОСТ 2144 (табл. 4).

Таблица 4

Значения номинальных передаточных отношений U закрытых передач

Передачи	1-ряд	2-ряд
Цилиндрические и конические зубчатые	1,00; 1,25; 1,6; 2,00; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0	1,12; 1,40; 1,8; 2,24; 2,8; 5,6; 7,1; 9,0; 11,2
Червячные	8,0; 10,0; 12,5; 16; 20,0; 25,0; 31,5; 5,0; 40,0; 50,0; 63,0; 80,0; 100,0	9,0; 11,2; 14,0; 18,0; 22,4; 28,0; 35,5; 45,0; 56,0; 71,0; 90,0; …

Примечание. 1-й ряд следует предпочитать 2-му ряду.

Точность разбивки общего передаточного отношения проверяется следующим условием:

(10)

Если условие (10) выполняется, то переходят к составлению таблицы исходных данных.

2.3. Составление таблицы исходных данных

Предварительно на кинематической схеме привода (рис. 3) нумеруются валы по порядку, начиняя с вала, который обычно через упругую муфту или через передачу (обычно ременную) связан с валом электродвигателя. Затем производится расчет кинематических и силовых характеристик каждого вала. Расчет этот оформляется в виде таблицы исходных данных (табл.5).

При расчете мощности на каждом валу учитываются потери (КПД) на участке кинематической цепи от электродвигателя до рассматриваемого вала (если считается P₁) и от предыдущего вала до рассматриваемого вала (если считается Р₂, Р₃ ... и т.д.).

Кинематическим параметрами привода являются числа оборотов вращения каждого вала:

(11)

где n_j – число оборотов каждого из валов привода (j = 1, 2, 3, …) 1/мин.

Силовые параметры привода – это вращающие моменты на каждом из валов привода:

(12)

(13)

где Т_j – вращающий момент на каждом из валов привода, Н м; и_j – передаточное отношение каждой из передач; η_оj – общий КПД передач и элементов привода при переходе от одного вала к другому, т.е. при определении η_оj надо учитывать КПД пары подшипников и при наличии муфты – ее КПД.

После составления таблицы исходных данных производится про­верка правильности расчетов. Должно выполняться следующие равенство:

n4 ≈ nвых.

В левой части равенства стоят данные последней строки таб­лицы, а справа – соответствующая характеристика исполнительного механизма.

Таблица 5

Силовые и кинематические параметры валов привода

Вал передачи	Параметры передачи		Вал	Число оборотов каждого вала n, 1/мин.	Крутящий момент на каждом из валов Т, Н м
	u	η
От двигателя к ведущему валу Ременная Коническая Цилиндрическая	Uрем. uкон. uцил.	Ηрем. ηкон. ηцил.	1 2 3 4	n1 = nэд. n2 = n3 = n4 =	Т1 =9550 Рэд.р./ nэд. Т2 = Т3 = Т4 =