Файл: Милевский Э.Б. Автоматизация процессов индексирования учеб. пособие для студентов машиностроит. специальностей.pdf

шш, ролики наклоняются и скользят по наружной обойме без переда­ чи ей движения.

стабильно, т. к. односторонняя выработка площадок, по которым перекатываются ролики, меняет угол заклинивания. Усложнение профиля рабочих поверхностей с целью снижения уменьшения угла заклинивания приводит к удорожанию изготовле­ ния муфт.

Клиновые обгонные муфты не имеют недостатков роликовых муфт, т. к. точки

Расчет обгонных муфт основан на определении контактных на­ пряжений и угла заклинивания, а надежность работы— допустимым числом их переключений. При расчете п конструировании обгонных муфт угол заклинивания а при зажатых роликах делается равным примерно двойному углу трения: а=2р.

Расстояние Я от оси вращения роликов до плоскости их качения и диаметр ролика d выбираются в зависимости от габарита муфты, особенно радиуса качения /?, по соотношению:

,2(R -cosa—Я)

большее распространение в металлообрабатывающих автоматах, для периодического поворота револьверных головок, блоков и столов, т. к. отличаются высоким КПД, простотой конструкции и обеспечивают до­ статочную плавность поворота.

Одним из основных преимуществ мальтийских механизмов (а так­ же кулачково-цевочных) является то, что они не требуют специальных устройств для расцепления кинематической цепи (обгонных, кулачко­ вых и фрикционных муфт, храповых механизмов и т. д.), а также то обстоятельство, что сама структура мальтийского механизма обеспечи­ вает периодические (прерывистые) движения поворотных узлов при непрерывном вращении ведущих звеньев.

В автоматах с одним распредвалом, вращающимся с переменной скоростью, широко применяются механизмы с 4ч-6 пазами для пово­ рота шпиндельных блоков, причем поворот осуществляется от распред­ вала. Они применяются в неметаллорежущих автоматах с одним рас­ предвалом, вращающимся с постоянной скоростью, особенно там, где

36

время поворота можно совместить с какими-либо технологическими операциями.

Рис. 13. Мальтийские механизмы поворота

Наиболее распространены плоские мальтийские механизмы с на­ ружным (рис. 13, я, б) и внутренним. заі{вплением (рис. 13, г) и с рав­ номерно расположенными на кресте радиальными пазами. Ролик кри­ вошипа входит в паз креста и выходит из него в положениях, в г. іто-

3?

рых ось пазов касается траектории движения центра ролика. После выхода ролика из паза крест останавливается и его положение фик­ сируется каким-либо устройством (рис. 13, б).

Для этой цели широко применяется фиксирующее устройство в виде сектора 3 радиусом гс, жестко связанного с кривошипом 1 ради­ усом R. Одновременно с выходом ролика из паза креста сектор вхо­ дит в одну из сферических выемок креста и фиксирует его до момен­ та входа ролика кривошипа в следующий паз креста. Такие же уст­ ройства применяют и в других типах мальтийских механизмов.

Механизмы с зацеплением ролика рычага с пазами ползуна (рис. 13, в) применяют сравнительно редко; этот механизм можно рассмат­ ривать как мальтийский с бесконечно большим числом пазов. Ползун движется по косинусоидальному закону изменения ускорения. Этот за­ кон движения является промежуточным между законами движения креста с внешним и внутренним зацеплением.

В механизмах с внешним зацеплением при малом числе пазов тре­ буются значительно меньшие углы поворота кривошипа для соответ­ ствующего поворота креста, чем в механизмах с внутренним зацепле­ нием или в сферических механизмах. Поэтому механизмы с наружным зацеплением и малым числом пазов применяют в тех случаях, когда угол поворота креста должен соответствовать возможно меньшему уг­ лу поворота кривошипа. В случае, когда кривошип получает движение от отдельного привода и угол его поворота не ограничен, можно вы­ брать любой тип мальтийского механизма; при этом следует исходить из условий получения возможно меньших динамических нагрузок, ус­ ловий компановки и др.

Сферические механизмы могут быть построены с различными угла­ ми уо между валами кривошипа и креста (рис. 13, д). Обычно этот угол берется равным 90° (рис. 13, е). В сферическом механизме воз­ никают меньшие динамические нагрузки, чем в механизмах с внешним зацеплением. Иногда применение сферического механизма позволяет

ные инерционные нагрузки при большой скорости поворота или боль­ ших моментах инерции при повороте тяжелых узлов; 2) имеют срав­ нительно большой угол поворота ведущего звена, особенно при боль­ шом числе пазов креста; это ограничивает их применение в автоматах

содним распредвалом, вращающимся с постоянной скоростью.

Сцелью уменьшения угла поворота между ведущим звеном и по­ водком вводятся дополнительные механизмы (зубчатые колеса, рычаж­ ные передачи, кулачки и т. д.), которые усложняют конструкцию и

увеличивают ее габариты.

В механизмах с внешним зацеплением при малом числе пазов тре­ буются значительно меньшие углы поворота кривошипа для соответ­ ствующего поворота креста, чем в механизмах с внутренним зацепле­ нием или в сферических механизмах. Поэтому они применяются с ма­

38

лым числом пазов, когда угол поворота креста соответствует минималь­ ному углу поворота кривошипа.

В мальтийских крестах с внутренним зацеплением угловые уско­ рения ек достигают максимальной величины в моменты входа и выхо­ да цевки из зацепления; они по сравнению с механизмами с внешним зацеплением при прочих равных условиях характеризуются меньшими значениями ею т. е. меньшими динамическими нагрузками.

Мальтийские механизмы с внутренним зацеплением более слож­ ны в изготовлении и в монтаже и более дороже, чем с внешним зацеп­ лением,,

В тех случаях, когда кривошип имеет отдельный привод и угол его поворота не ограничен, можно применить любой тип мальтийского ме­ ханизма с учетом минимальных динамических нагрузок, точности, ком­ пановки и т. д.

Для поворота столов и барабанов агрегатных станков в последнее время применяют сферические мальтийские механизмы, что упрощает схему привода, причем с отдельным электродвигателем.

Мальтийские механизмы с наружным и внутренним зацеплением широко применяются в револьверных автоматах и в автоматах с вспо­ могательным и распределительным валами, где не существует ограни­ чений на угол поворота ведущего звена.

Обязательным условием безударного индексирования при помоши мальтийских крестов является соблюдение кинематической зависимос­

ти: a + ß= --- (рис. 5, в). При этом кривошип располагается перпенди­

кулярно оси паза мальтийского креста в момент входа (начало поворо­ та) и выхода (конец поворота) ролика.

В зависимости от количества пазов z будет изменяться и угол а = Л ,

(выстоя), определяемого продолжительностью самой трудной опера­ цией — ^ост; 3) время поворота (индексирования) узла для смены по­ зиций (его необходимо резко сокращать или совмещать с рабочими опе­ рациями ---<инд).

Для столов сборочных машин іИнд=0,3-^5 сек.: меньшее время для небольших столов, большее — для тяжелых столов.

При конструировании задается также угол поворота мальтийского креста (2а), который определяется углом поворота индексируемого уз­ ла 2аИцд и передаточным отношением і креста: 2-аИнД=2-а-г.

39

При повороте индексируемого узла за время tmm продолжитель­ ность поворота мальтийского креста на угол 2 -а составит:

*д= tnf '

При равномерном вращении кривошипа (со= const и н= const) про­ должительность полного оборота его составит

тому для повышения производительности желательно снижать его про­ должительность, т. е. уменьшать число пазов креста 2 и увеличивать

число оборотов в минуту п водила. Однако эти мероприятия связаны с резким ухудшением динамических условий поворота (увеличиваются толчки в начале и в конце поворота креста).

Для первой половины поворота креста его ускорение ек возрастает, а для второй — падает; в точке перехода ек = 0, т. е. передаточное отно­ шение от кривошипа к кресту переменно.

Во избежание жесткого удара в момент входа ролика кривошипа в паз креста необходимо, чтобы скорость креста была равна нулю, т. е. при cp = ß должно быть выполнено условие:

cosß— — =0,

е

где г — радиус кривошипа, е — межцентровое расстояние.

г= с? - cosß; — = sin a = sin — (рис. 5, в).

еz

Для начала и конца поворота скорости креста равны нулю, а уско­ рения

Ек(цач)= £к(коц) = І СО2 ' t g ---- .

■у

Так как tg-_ всегда больше нуля, то ускорения креста в начале и

40