Металлорежущие станки

При применении каретки с откидным колесом число передаточных отношений удваивается.

Достоинства: малые осевые габариты, однорычажное управление, широкий диапазон регулирования, геометрический ряд.

Недостатки механизма: вращение всех блоков, снижающее КПД, и потребность в большом числе колес.

Гитары сменных зубчатых колес

Гитары применяются для регулирования скоростей и подач в специализированных и специальных станках, в которых режимы обработки изменяются редко, а также в качестве сменных органов настройки цепей сложных формообразующих движений (винторезные, зубо-, резьбо- и шлицеобрабатывающие станки).

Для настройки гитары необходимо знать;

–передаточное отношение гитары i;

–характеристику набора сменных колес;

–условия размещения колес в гитаре;

–методы подбора сменных колес.

Передаточное отношение гитары определяется по фор-

муле настройки согласно методике, изложенной выше.

Для настройки гитар применяют наборы зубчатых колес нескольких типов:

а) пятковый набор – числа зубьев колес кратны пяти: 20 (2 шт.), 25, 30, ... 115, 120;

51

б) четный набор – числа зубьев колес кратны четырем: 20 (2 шт.), 24, 28, ... 76, 80; указанные наборы имеют также дополнительные колеса с простыми числами зубьев: 47, 97, 127, 157. Их применяют для приближенной замены некоторых чисел; в) специальные наборы – на основе пяткового, содержащие колеса со всеми простыми числами зубьев в интервале от

20 до 100.

Условия размещения колес в гитаре

Однопарная гитара (рис. 26) – межцентровое расстояние не регулируется, оно постоянно.

Рис. 26. Однопарная гитара

z1 + z2 = a+b =Sz = const.

Величина Sz указывается на кинематической схеме или в руководстве по эксплуатации станка. Такие гитары не обеспечивают точное значение передаточного отношения, применяются для приближенной настройки цепей главного движения и подачи.

Двухпарная гитара с регулируемым межцентровым расстоянием показана на рис. 27.

52

Рис. 27. Двухпарная гитара

a+b>c+(15...20), c+d >b+(15...20).

Методы подбора колес в гитаре

1. Способ разложения на множители единственно точ-

ный и заключается в том, что передаточное отношение представляют в виде простой дроби – числитель и знаменатель, которые раскладывают на множители. Общие множители сокращают, а оставшиеся умножают на числа, кратные шестерням набора, например (набор пятковый):

53

i= 5791 = 37 1913 = 73 1515 55 1913 =10545 9565, a = 45, b = 95, c = 105, d = 65.

45+95>105+(15...20) – условия выполняются.

105+65>95+(15...20)

Если при проверке условие размещения не выполняется, то необходимо поменять местами числа в числителе или знаменателе либо выбрать другой вариант.

2. Способ непрерывных дробей является приближенным и применяется в случаях, когда числитель или знаменатель не раскладывается на простые множители. Отношение любых целых чисел A/ B может быть выражено в виде непрерывной дроби:

где a, b, c, d, e – целые положительные числа.

Для превращения обыкновенной дроби в непрерывную нужно разделить числитель на знаменатель, получив первое частное и остаток. После этого делят знаменатель на остаток от деления. Далее делят каждый предыдущий остаток на вновь полученный. Непрерывную дробь можно прервать в любом месте и превратить в обыкновенную, получив несколько дробей, заменяющих передаточное отношение с различной степенью приближения, например: i = 40/103.

Проведя вычисления, получим:

54

Отбросив первый остаток, получим первое приближение:

i = 12 .

Отбросив последний остаток и преобразовав прерванную дробь, получаем:

i = 187 = 79 12 = 9070 8040.

3. Способ Кнаппе (приближенный). Заключается в замене передаточного отношения произведением двух дробей таким образом, чтобы первая дробь была по возможности более простой и близкой к заданной, а вторая дробь была близка к единице. Ее можно несколько изменить прибавлением и вычитанием из числителя и знаменателя одинакового числа единиц. Это изменение производят до тех пор, пока числитель и знаменатель не будут представлять собой дроби, удобные для разложения на множители.

55

Если величина передаточного отношения не намного отличается от единицы, то рекомендуется разделить ее на разность между числителем и знаменателем, например:

4. Табличные способы изложены в справочниках в виде таблиц для приближенного подбора зубчатых колес [8].

Суммирующие механизмы

Служат для сложения формообразующих движений или сообщения исполнительному органу движений от разных источников.

Вкачестве суммирующих применяют реечные, червячные

ивинтовые передачи, а также дифференциальные механизмы.

1. Реечная передача (рис. 28).

Рис. 28. Реечная передача

Если одновременно перемещать рейку и колесо, то последнее получит два вращения: одно – пропорциональное своему перемещению, другое – перемещению рейки.

56

nколеса = L1 ± L2 ,

π m z

где z – число зубьев реечной шестерни; L1 – перемещение оси шестерни; L2 – перемещение рейки. Знаки плюс или минус зависят от направления движений.

2. Червячная передача (рис. 29).

Рис. 29. Червячная передача

Червячное колесо получает два вращения, пропорциональные вращению червяка и его линейному перемещению L.

где k – число заходов червяка.

3.Винтовая передача (рис. 30). Вращение ходового винта

идополнительное вращение гайки приводят к сумме ее линейных перемещений, мм.

4. Дифференциальные механизмы могут передавать движение между центральными колесами, от центрального колеса на корпус (водило) или наоборот.

57

Рис. 30. Винтовая передача

Например, в горизонтально-расточном станке 2620А цилиндрический дифференциал служит для привода подачи радиального суппорта, в зубофрезерном станке 5Д32 конический дифференциал применяется при нарезании колес с винтовым зубом и червячных колес повышенной точности.

Механизмы для реверсирования движений

Направление движения в механизмах станков можно изменять с помощью различных механических, гидравлических и электрических устройств. Наиболее часто применяют механические реверсы с цилиндрическими и коническими колесами. Реверсирование осуществляют с помощью передвижных элементов, кулачковых и фрикционных муфт. При их переключении происходит разрыв кинематических цепей. Поэтому в формообразующих цепях станков для обработки конических колес применяют реверс с составным колесом, исключающий этот недостаток (рис. 31).

58

Рис. 31. Реверс с однорядным расположением зубчатых колес

Реверс представляет собой механизм, состоящий из четырех цилиндрических колес, смонтированных в подвижной рамке Р, которая может занимать два рабочих положения.

Пример реверсов с паразитными колесами представлен на рис. 32.

Рис. 32. Реверсы с паразитным колесом:

а – с зубчатой муфтой; б – с передвижным блоком

59

Пример реверсов с коническими колесами представлен на рис. 33.

Рис. 33. Реверсы с коническими колесами:

а – с зубчатой муфтой; б – с передвижным блоком

Рис. 34. Реверс с составным колесом

Ведущим звеном в таких механизмах является колесо 1, а ведомым – два концентричных зубчатых сектора внутреннего зацепления 3 и наружного зацепления 4, соединенных по концам секторами 5 (рис. 34).

Поскольку центр вращения колеса 2 неподвижен, центр вращения колеса 1 при зацеплении с различными секторами меняет свое положение. Поочередное зацепление производится при помощи механизма, устанавливающего соответствующее межосевое расстояние. Во время работы направление и частота

60