Кинематическая структура приводов с частичным перекрытием ступеней скорости

Если в приводе большой диапазон регулирования, и требуемое количество ступеней частот вращения достаточно велико, то в последней групповой передаче диапазон регулирования получится больше допустимого.

Простейшим выходом из этой ситуации является применение так называемых “структур с частичным перекрытием ступеней скорости”.

Например, необходимо разработать кинематику привода со знаменателем ряда =1,41 на 18 ступеней. Если взять привод с такой кинематикой на Z=18, как на рис.2.2 и, следовательно, со структурной формулой Z=3₁3₂2₃, то в последней переборной группе диапазон регулирования будет (как это видно и из рис 2.5):

Можно принять структурную формулу, в которой будет больше групповых передач, но в последних переборных группах уменьшить величину характеристики так, чтобы диапазон регулирования ни в одной группе не выходил за допустимые пределы. При =1,41 такая предельно допустимая характеристика группы будет x =6 (т.к. 1,41⁶ 8).

Можно, например, принять Z=3₁2₂2₃2₄. Такое произведение дает 24 ступени, но если уменьшить характеристику последней группы, то число различных ступеней тоже уменьшится. Это можно увидеть, построив структурную сетку такого привода (см. рис. 2.14).

Применение структур с частичным перекрытием ступеней дает еще одну интересную возможность. С помощью таких структур можно разрабатывать привод с числом ступеней скорости, не являющимся произведением чисел “два”, ”три”, или ”четыре”. Можно, например, разработать привод на одиннадцать, четырнадцать, пятнадцать, девятнадцать и т. п. ступеней. Для этого, конечно, придется взять формулу структуры, обеспечивающую номинально большее количество ступеней. Однако, если в последней переборной группе, состоящей из двух передач, уменьшить характеристику на k единиц, то ровно на столько же уменьшится номинально возможное число ступеней.

Например, для того, чтобы получить 11 ступеней частот вращения можно принять формулу структуры

Формально в последней переборной группе характеристика должна быть равна

В этом случае получится 12 ступеней. Если же принять характеристику третьей группы равной не 6, а х₃ =5, то одна ступень “перекроется”, и в приводе будет всего 11 различных ступеней частот вращения.

При большом количестве перекрываемых ступеней такой прием становится неэкономичным – в приводе оказывается много дублирующих друг друга передач.

Во многих случаях гораздо более удобным оказывается другой широко распространенный прием – применение так называемых “сложенных структур”.