Расчет динамических характеристик металлорежущих станков. Ванин В.А - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Полученная в результате подсчета моментов инерции сосредоточенных масс приводных механизмов и податливостей
упругих участков между ними расчетная схема представляет собой цепную систему весьма громоздкую, так как валы
вращаются с разными скоростями и соединяются между собой посредством передач.
На рис. 7 приведена кинематическая схема коробки скоростей с графиком частот вращения, обеспечивающая шесть
значений частот вращения шпинделя
()
61
...nn .
Моменты инерции динамической расчетной схемы соответствуют массам шкивов, зубчатых колес и ротора
электродвигателя. Податливости валов на кручение, соединений вал – ступица, соединительных муфт и других элементов,
расположенных между массами, вращающимися с одинаковой скоростью, располагаются в расчетной схеме между
соответствующими моментами инерции; податливости ременных и зубчатых передач и изгиба валов, а также деформации
опор и других элементов, действующие между массами, вращающимися с различной скоростью, определяются как
относящиеся к одной из этих масс.
Рис. 7. Пример привода главного движения станка:
а – кинематическая схема; б – график частот
Для цепи передачи крутящего момента
321
11
10
8
6
5
2
iii
z
z
z
z
z
z
=
(показаний на рис. 7, а), получаем следующую расчетную
схему (рис. 8):
На расчетной схеме обозначено: e
1
– податливость электромагнитного поля электродвигателя; e
2
, e
3
, e
4
– эквивалентные
крутильные податливости механических связей привода, учитывающие крутильную податливость валов, муфт, контактные
деформации шлицевых и шпоночных соединений, изгибные деформации опор, зубчатых зацеплений и др.; I
1
– момент
инерции ротора электродвигателя; I
2
, I
3
, I
4
– приведенные моменты инерции вращающихся элементов механической части
привода. Горизонтальные линии на расчетной схеме обозначают
Рис. 8. Расчетная схема динамической системы привода
упругие связи, вертикальные сплошные – приведенные моменты инерции (диски), а вертикальные пунктирные линии
соответствуют безынерционным зубчатым колесам, характеризующим кинематические связи (передаточные отношения i
1
, i
2
,
i
3
,). Многоступенчатую расчетную схему заменяют линейной. При этом моменты инерции вращающихся масс
к
J
′
и
податливости
к
e
′
приводят к одному валу, обычно валу электродвигателя 1. Подобное преобразование расчетной схемы
можно проводить, исходя из равенства кинетической Т и потенциальной П энергии исходной и приведенной динамических
систем привода.
Потенциальная и кинетическая энергия исходной системы равны:
()
∑∑
=
+
=
ϕ=ϕ−ϕ=
4
1
2
р
2
1
1
;
2
1
;
1
2
1
П
i
iii
n
i
i
IT
e
(33)
Исключая в исходной расчетной схеме передаточные отношения всех передач, необходимо их учитывать при
перерасчете податливостей и моментов инерции приведенной расчетной схемы. Так как
kmi
k
i
i
,
ϕ=ϕ
;
kmi
k
i
i
,
ϕ=ϕ
&&
, то для
сохранения постоянства Т и П необходимо изменить соответствующие значения податливостей и моментов инерции
следующим образом:

Страницы