Файл: Технология металлов и других конструкционных материалов учеб. пособие.pdf

В ценной передаче отсутствует проскальзывание.

Червячная передача (рис. 197, д) состоит из червяка и червяч­ ного колеса. Она позволяет получать малые передаточные отноше­ ния, но ее к. п. д. низок по сравнению с к. п. д. зубчатой передачи. Передаточное отношение червячной передачи

Винтовая передача (рис. 197, е) обычно применяется для пре­ вращения вращательного движения в поступательное. Основные достоинства ее - простота получения медленных перемещений и высокая их точность, малые габариты и возможность передачи

больших усилий. К недостаткам следует отнести большие потери на трение и низкий к. и. д.

Для уменьшения трения в резьбе с целью обеспечения плав­ ных и равномерных перемещений в станках стали применять вин­ товые пары качения. На теле винта и гайки выполняются винтовые канавки, профиль которых очерчивается дугами окружностей. Эти канавки служат дорожками качения для шариков (рис. 197, ж). Шарики перемещаются по замкнутой траектории в гайке.. Выкаты­ ваясь из резьбы, они возвращаются в исходное положение по об­ водному каналу. За п оборотов винта с шагом t гайка пройдет путь

S = in.

Реечная передача (рис. 197, з) состоит из рейки и зубчатого ко­ леса или рейки и червяка и служит для преобразования вращатель­ ного движения в поступательное. Для передачи рейка — зубчатое колесо путь S , пройденный рейкой, равен

S = izn = г. mzn,

Основные механизмы станков. В станках применяются зубча­ тые коробки в виде коробок скоростей и подач, состоящих из ком­ бинаций элементарных механизмов. Основными из них являются: 1) механизм с передвижными зубчатыми колесами; 2) механизм с муфтами; 3) механизм шестеренного конуса со скользящим и на­ кидным зубчатым колесом (коробка Нортона).

Коробка скоростей предназначена для регулирования чисёл оборотов шпинделя и передачи мощности от двигателя к шпинде­ лю. Кинематическая схема коробки скоростей (рис. 198, а) вклю­

чает механизм с передвижными колесами (Л) и механизм с муф­ той (Б),

От электродвигателя через ременную передачу движение пе­ редается валу /, имеющему постоянное число оборотов. На валу / закреплены неподвижно зубчатые колеса г и z3 и z5. Вал // имеет шлицевый участок, вдоль которого перемещается блок колес z2, г4

330

и Zb. При последовательном включении колес 23 с z2, z3 с z4 и z5 с z6 вал II получает три различных числа оборотов. На валу II так­ же закреплены неподвижные колеса z2, Z $. О ни находятся в постоян­ ном зацеплении с колесами Zs и z w, которые свободно сидят на валу III — шпинделе. При перемещении муфты М по шлицевому участ­

Рис. 198. Коробка скоростей и подач

Рассматриваемая коробка скоростей позволяет получить шесть различных чисел оборотов. Число оборотов шпинделя в минуту определяется по формуле

пшп — пэі,

где пэ — число оборотов электродвигателя в минуту;

і— передаточное отношение соответствующей включенной ки­ нематической цепи.

Врассматриваемом случае имеем шесть различных передаточ­ ных отношений:

где DI и D2— диаметры шкива 1 и 2.

Соответственно числа оборотов шпинделя в минуту!

Коробка подач предназначена для осуществления подачи ра­ бочих органов станка. Она включает все перечисленные выше эле­ ментарные механизмы.

На рис. 198, б изображен механизм шестеренного конуса с накидной шестерней (коробка Нортона). При переключении накнд-

331

ною зубчатого колеса с одного колеса конуса, установленного на валѵ //, на другое изменяется соответственно передаточное отно­ шение:

Достоинством этого механизма является компактность, достатком — малая жесткость.

Рис. 199. Реверсивные механизмы.

Реверсивные механизмы служат для изменения направления вращательного и поступательного движения элементов станка. .

Уреверсивного механизма с передвижными зубчатыми коле­ сами (рис. 199, а) наличие дополнительного зацепления, чаще все­ го в виде паразитного колеса г5, обеспечивает изменение направле­ ния вращения вала III при перемещении зубчатого блока z2— Z\ влево.

Уреверсивного механизма с коническими зубчатыми колесами

искользящей муфтой (рис. 199, б) при перемещении кулачковой муфты М влево или вправо вал II получает левое или правое враще­ ние.

В современных станках для осуществления прямолинейных движений преимущественно применяются следующие механизмы:

1)зубчатое колесо — рейка; 2) червяк — рейка;'3) ходовой винт — гайка в сочетании с реверсивными механизмами; 4) кулисный и

кривошипно-шатунный механизм; 5) кулачковые механизмы и ' 6) гидравлические устройства.

Механизм с качающейся кулисой (рис. 200) применяется в по­ перечно-строгальных станках. Он состоит из кулисы 10, шарнирно соединенной с ползуном 4. В кулисе имеется прорезь, куда входит кулисныц камень 8, установленный на пальце кривошипа 9. При вращении зубчатого колеса 1 вращается колесо 2 и диск 3 с паль­ цем 9, а камень 8 совершает возвратно-поступательное движение в пазу кулисы. Кулиса получает качательные движения вокруг оси О, при этом ползун 4 вместе с резцом 5 получает возвратно-поступа­ тельное движение относительно детали 6, установленной на столе 7.

Периодические (прерывистые) движения в станках осуществля­ ются храповыми и мальтийскими механизмами.

332

У храпового механизма (рис. 201, а) при вращении вала 1 вра­ щается диск 6 с кривошипным пальцем 1, который за один обо­ рот диска сообщает шатуну 2 движение вперед и назад. Шатун 2 через палец 3 сообщает качательное движение собачке 4. При дви­ жении вперед собачка поворачивает храповое колесо, при движе-

Рис. 200. Механизм с качающейся кулисой

нии назад — проскакивает по нему. В результате этого гайка 5 по­ лучает прерывистое поступательное движение.

У мальтийского механизма (рис. 201, б) вал / вращает водило 1 с пальцем 4. Палец 4 входит в паз 3 мальтийского креста 2 и по­ ворачивает его до тех пор, пока не выйдет из паза. При одном обо-

Рис. 201. Механизмы периодического движения

регулировать скорость вращения детали или инструмента. Для каж­

333

где dimx и dmln — наибольший и наименьший диаметры обработки.

Диапазон регулирования

пптах

^rtiin

Рациональная’работа на станке при обработке той или иной детали может потребовать любую скорость в пределах диапазона ее регулирования. Это .требование выполнимо в станках с бессту­ пенчатым регулированием, в частности с механическими вариато­ рами скоростей, однако они еще сложны и не всегда обеспечивают передачу требуемой мощности и высокий к. п. д.

Коробки скоростей со ступенчатым регулированием обеспечи­ вают получение лишь определенных чисел оборотов в заданном диа­ пазоне, и поэтому расчетная скорость может быть получена лишь тогда, когда соответствующее ей число оборотов имеется на стан­ ке. Коробки скоростей со ступенчатым регулированием более ком­ пактны и просты, имеют более высокий к. п. д. и поэтому в настоя­ щее время больше распространены.

Еще в 1876 г. А. В. Гадолиным было доказано, что ступенчатые ряды оборотов целесообразно располагать по закону геометриче­

Изменение скорости резания при переходе от одного числа обо­ ротов шпинделя к другому называется перепадом скорости резания. Геометрический ряд отличается постоянством перепада скорости. Обычно перепад определяется в процентах:

А = <р . 100%.

В нашей стране стандартизованы числа оборотов шпинделей и знаменатели ряда оборотов. По ГОСТ приняты следующие зна­ менатели рядов и соответствующие им перепады скоростей:

Настройка кинематической цепи. Настройка кинематической цепи заключается в ее подготовке к выполнению соответствующих движений. Для этого устанавливаются в должные положения раз-

334