Под кинематическим расчетом понимается определение общегопередаточного отношения привода, разбивка его по передаточным числампередач (по ступеням) и определение частоты вращения каждого вала.
Общее передаточное отношение привода определяется по формуле
, (27)
где 
– номинальная частота вращения вала электродвигателя, a 
– частотавращения приводного вала машины.
Разбивка передаточного отношения производится по зависимости
, (28)
где 
– передаточные числа отдельных передач (ступеней).
Формула (28) допускает много вариантов решений. Целесообразностьтого или иного решения оценивается по оптимальности конструкциипривода (габаритные размеры, стоимость) или каким-либо условиям,предъявляемым к приводу. Разбивку обычно проводят в следующей последовательности: для всех передач, за исключением одной, передаточные числа назначают, исходя изсредних значений, а для оставшейся передачи передаточное числоопределяется из отношения общего передаточного отношения кпроизведению назначенных передаточных чисел. При этом следуетпомнить, что для зубчатых и червячных передач передаточные числастандартизованы. Выборки из стандартов передаточных чисел приведены втаблице5. Предпочтение выбора отдается первому ряду.
Чтобы получить оптимальное решение необходимо спроектироватьконструкции привода при разных вариантах выбранных передаточныхчисел передач и остановиться на наиболее целесообразном.Для более быстрого решения этой задачи ниже приводятся некоторыерекомендации по выбору передаточных чисел отдельных передач.
Таблица 5Стандартные передаточные числа (выборка)
У цепных и ременных передач с целью ограничения диаметраведомых звездочки и шкива не следует назначать передаточные числаболее 2,5.
Для двухступенчатых цилиндрических редукторов с развернутой схемой(с последовательным расположением валов) с целью создания хорошихусловий смазки желательно иметь одинаковые диаметры ведомых колес первой ивторой ступеней редуктора. В этом случае передаточное число первойступени (быстроходной передачи)рекомендуется определять позависимости
, (29)
где 
– передаточное отношение редуктора.
При этом в конечном итоге желательно иметь следующее соотношение: 
, где 
– передаточноечисло второй ступени(тихоходной передачи).В соосных цилиндрических редукторах как, с внешним, так и свнутренним зацеплением можно принимать 
.
В коническо-цилиндрических двухступенчатых редукторах равенстводиаметров колес можно обеспечить лишь при небольших передаточныхотношениях. Поэтому следует стремиться к получению таких отношений засчет выбора частоты вращения вала двигателя. При этом желательно иметь 
.
Передаточные числа червячных передач в одноступенчатых червячныхредукторах рекомендуется назначать такими, чтобы получить двухзаходный червяк,т.е. в пределах 16...31,5.Передаточное число цилиндрической передачи в двухступенчатомцилиндро-червячном редукторе из условия лучшей компоновки и смазкиредуктора не следует принимать больше 1,6...2,5.
В червячно-цилиндрических редукторах с целью экономии цветногометалла для венца червячного колеса и повышения кпд редуктора передаточное число 
рекомендуется принимать равным 
, но при этом необходимо учитывать, что передаточное числозубчатой передачи не должно превышать 6,3 для обеспечения жесткости вала шестерни.
В двухступенчатых червячных редукторах, как правило, передаточныеотношения первой и второй ступеней одинаковые.
Частота вращения валов привода для заполнения матрицы 1 определяется по зависимостям:
(29)
где 
– частота вращения валов соответственно отэлектродвигателя до приводного вала машины.
Полученные значения 
не должны отличаться от требуемой частотывращения приводного вала машины более, чем на ± 5%.
Следует отметить, что выбранные передаточные числасконструированных передач могут незначительно изменяться, но при этомчастота вращения приводного вала машины также не должна отличатьсяболее чем на ± 5% от заданной.
Пример расчета
Рассмотрим привод к цепному конвейеру, схема которого изображена на рисунке 2 с исходными данными:
| - усилие на цепи F, кН | - 9; |
| - скорость цепи v, м/с | - 1,0; |
| - шаг цепи t, мм | - 101,8; |
| - число зубьев ведущей звездочки z | - 8. |
Рисунок 2 Схема привода к цепному конвейеру.
Для начала построим таблицу (матрицу) 1, чтобы вносить расчетные данные по приводу.
Таблица (матрица) 1
| Мощность, P, кВт | Крутящий момент, T, Н·м | Число оборотов, n, об/мин | Передаточное число, u | кпд, η | |
| Первая ступень | 10,3 | 0,94 | |||
| Вторая ступень | 9,68 | 3,3 | 0,93 | ||
| Рабочий орган машины | 13,2 | 0,87 |
В соответствии с исходными данными привода находим мощность на рабочем органе машины по формуле (3):
По формуле (5) находим момент на приводной звездочке:
Частота вращения n3 приводного вала привода находим по формуле (7):
= 
≈74об/мин.
Находим кпд. Для первой ступени привода:
,
где 
– кпд муфты, пары подшипников качения, зубчатой передачи по таблице 2.
Для второй ступени привода:
=0,992·0,97·0,98=0,93.
Общий кпдпривода по формуле (15) равен:
= 0,94·0,93≈0,87.
Мощность на второй ступени по формуле (16) равна:
= 9,68 кВт.
Мощность на первой ступени (на валу электродвигателя) по формуле (17) равна:
= 10,3 кВт.
Проверим по формуле (9):
= 10,3 кВт.
Найдем оптимальное общее передаточное число привода по формуле (25):
.
Для быстроходной ступени редуктора примем среднее значение из таблицы 2. 
по стандарту (таблица 5) примем 
4,5. Для тихоходной ступени по рекомендациям к формуле (19) 
примем 
≈3,55. Тогда общее передаточное число привода будет равно: 
4,5·3,55≈16.
По формуле (12) находим ориентировочную частоту вращения вала двигателя:
об/мин.
Для этой скорости необходимо подобрать AD с близкой скоростью.
По таблице 3для привода выберем AD с синхронной скоростью 1000 об/мин мощностью 11,0 кВт и nн =975 об/мин марки 4A160S6Y3.
В соответствии с выбранным AD уточним 
привода:
.
Требуется уточнить разбивку передаточных чисел по ступеням с учетом их стандартных значений. Для этого используя формулу (29), найдем передаточное число быстроходной ступени:
,
примем 
=4.
Передаточное число тихоходной ступени будет равно:
примем 
=3,15 по стандарту.
Тогда общее передаточное число редуктора:
Внесем полученные данные в матрицу. Отклонение составляет:
Так как редуктор не серийный, можно передаточное число тихоходной ступени увеличить до 5% и принять 
=3,3. Тогда
Крутящий момент на промежуточном валу равен:
Н·м.
На быстроходной ступени крутящий момент равен:
Н·м.
или 
Н·м.
Все полученные расчетные данные внесем в таблицу (матрицу) 1. Проверка числовых значений параметров привода показывает правильность выполненных расчетов. Соответствующие энергетические, силовые и кинематические параметры привода могут использоваться для расчета передач, валов, подшипников, шпоночных соединений.
Заключение
После завершения расчета и заполнения матрицы приступают красчету передач, входящих в привод. Так как в передаче имеется всего двавала – ведущий и ведомый, а в передаточном механизме привода нескольковалов с закрепленными на них элементами передач, то необходимо длякаждой передачи провести преобразование индексов при Р, Т, n на Р1 и Р2, Т1 и Т2, n1 и n2 для того, чтобы можно было пользоватьсяобщепринятыми формулами для расчета передач, в которых через индекс 1обозначены ведущие элементы передачи, а через индекс 2 – ведомые.
Заполненную матрицу (таблица 1) целесообразно размещать в самом начале раздела «кинематический и силовой расчет привода». Это дает возможность, при определенном опыте разработчика, определить правильность расчета используя приведенную схему привода и исходные данные.