Недостатки механизма:
- Низкий КПД, т.к. при включении
вращаются все шестерни.
- Механизм нельзя включать на
ходу, иначе может зуб попасть на зуб и
полумуфта не включится.
2)Механизм шестерен с фрикционными
муфтами..
Преимущества:
- Данную муфту можно переключать
на ходу.
- Данная муфта может быть использована
в качестве предохранительного механизма.
- Малые перемещения при переключении.
Недостатки:
- Большое усилие при переключении.
- Передача ограниченного крутящего
момента.
- Есть необходимость периодического
регулирования муфты.
- Низкий КПД, т.к. одна из передач
работает в холостую.
3) Механизм с передвижными блоками
колес.
Для нормальной работы механизма
необходимо три условия:
1.Условие размещения.
Требуется постоянство суммы
чисел зубьев сопряженных колес, т.к. модуль
всех колес одинаков:
2. Условие переключения
заключается в том, что при
переключении блок должен занимать
нейтральное положение:
ℓ≥7в для трех венцового блока,
где в – ширина зубчатой шестерни.
ℓ≥4в для двух венцового блока.
Это условие ведет к большим
осевым габаритам, поэтому 4-х венцовые
применяют редко, часто заменяя двумя
двойными, но усложняется механизм управления.
3. Условие проходимости
блока:
Для удобства переключения венец
с наибольшим числом зубьев всегда располагают
в середине блока.
Разность чисел зубьев соседних
венцов не должна быть меньше, чем 4 зуба.
Достоинства механизма:
- Простота.
- Возможность передачи больших крутящих моментов.
- Нет не нагруженных передач.
- Легче переключается, чем кулачковая
муфта, т.к. нет свободно вращающихся частей.
Недостатки механизма:
- Нельзя переключать на ходу.
- Малый К.П.Д.
- Большие перемещения при переключении.
- Используются только прямозубые
шестерни.
4)Механизм, с откидным колесом
и конусом Нортона.
Достоинства механизма:
- Возможность обеспечивать точные
передаточные отношения т.к. не нужно соблюдать
условие Sz=const.
- Нет ненагруженных передач.
- Возможность получения близких передаточных отношений.
- Компактность, обеспечивает К ступеней, где К – число ступеней в конусе Нортона.
Недостатки механизма:
- Передаёт малые крутящие моменты.
- Нельзя переключать на ходу.
- Недостаточная жесткость соединения
откидного колеса с конусом.
- Сложность механизма переключения.
- Плохие условия смазки, попадание
пыли в механизм.
5)Механизм шестерен с вытяжной
шпонкой.
Механизм обратимый, состоит
из двух конусов Нортона.
6)Механизм со ступенями
возврата.
Достоинства:
- Большой диапазон регулирования.
- Одинаковые блоки.
- Передаёт большие крутящие моменты.
Недостатки:
- Работают ненагруженные колеса
– низкий КПД.
- Если на нижнем валу поместить каретку с откидным колесом, как в механизме Нортона,то вместо 4-х получим 8 передаточных отношений.
7)Механизм корригированных
колес.
M1 и M2 включаются и выключаются
одновременно.
12. Определение
оптимальной структуры привода
станка. Выбор варианта коробки (рекомендации).
Главный привод металлорежущих
станков в значительной степени определяет
технико-экономические характеристики
станка в целом, такие как диапазон режимов
обработки для которого может быть использован
станок, точность и качество обработанных
деталей, производительность обработки,
энергопотребление станка, соответствие
требованиям техники безопасности и производственной
санитарии.
Совокупность передач от двигателей,
обеспечивающих движение исполнительных
органов, называют приводом. Различают
механический, электрический, пневмо-
и гидроприводы и их комбинации: электромеханический,
электрогидравлический. В приводах источником
движения является электродвигатель,
а тип привода определяется видом передач
к исполнительному органу: механическая,
электрическая цепь или гидро-(пневмо)
сеть. По характеру переключения частот
(дискретному или непрерывному) различают
ступенчатые и бесступенчатые приводы.
Ступенчатый привод (рис. 2.1)
включает в себя: двигатель (М), передачу
(П) ременную или зубчатую, коробку скоростей
(КС) или коробку подач (КП), систему управления
(СУ) частотами вращения, шпиндель (Ш) или
суппорт (С). В станках с программным управлением
привод включает датчик (Д) скорости и
положения исполнительного органа или
тахогенератор (ТГ), а также обратную связь,
как правило, электрическую, систему управления.
Рис. 1 Обобщенная схема привода
главного движения
металлорежущего станка
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА
КОРОБКИ СКОРОСТЕЙ
Выбор оптимального варианта
коробки скоростей очень сложен. Здесь
большое значение имеют группы и типы
станков, их технические характеристики,
степень универсальности. При выборе варианта
коробки скоростей в основном предпочтение
отдается при одних и тех же выходных параметрах,
вариантам со следующими достоинствами:
коробка должна быть наиболее простой,
т.е. должна иметь наименьшее число групп
передач, наименьшее количество колес,
валов и других усложняющих ее конструкцию
деталей. Наивыгоднейшим из всех вариантов
считается тот, у которого характеристика
групп увеличивается от первого вала коробки
скоростей к выходному валу.
14. Привод
подач. Его кинематика.
Движение подачи по определению
- движение со скоростью, существенно меньшей,
чем скорость главного движения. Поэтому
в приводе подачи обычно требуется очень
малое общее передаточное отношение. Кроме
того, во многих случаях исполнительное
звено в приводе подачи отстоит от источника
движения на значительном расстоянии,
что требует применения большого количества
одиночных передач. Движение подачи в
большинстве случаев - поступательное,
в результате чего необходимо иметь в
приводе механизм для преобразования
вращательного движения в поступательное.
В качестве источника движения
в приводе подачи может быть использован
шпиндель станка (именно так устроен привод
подачи в универсальных токарных и сверлильных
станках, а также в некоторых других).
В ряде случаев источником движения
в приводе подачи служит отдельный электродвигатель.
Характерный пример такого конструктивного
решения - фрезерные станки. Такое же решение
используется во многих современных станках
с числовым программным управлением, причем
здесь в большинстве случаев используются
бесступенчато регулируемые электродвигатели,
соединенные с тяговым устройством только
с помощью одиночных передач без каких-либо
коробок подач.
Ниже рассмотрена разработка
кинематики ступенчато регулируемого
привода подачи.
При обосновании технической
характеристики станка определяются величины
максимальной и минимальной подачи: Smax
и Smin. Выбрав величину знаменателя ступенчатого
ряда f, можно рассчитать требуемое количество
ступеней подач:
15. Бесступенчатые
приводы.
Токарные
станки с б/с приводом (Болгария)
Предназначены для
токарных работ: обработки точением заготовок
из металлов и др. материалов в виде тел
вращения, нарезания правой и левой метрической,
дюймовой, одно и многозаходных резьб
с нормальным и увеличенным шагом; нарезания
торцовой резьбы и т, д. Такие токарные
станки выполнены с бесступенчатой регулировкой
частоты оборотов двигателя. Преимущества
станков с беcступенчатым приводом:
Плавная регулировка
частоты оборотов двигателя.
Надежность и долговечность
работы станка за счет отсутствия коробки
скоростей.
Возможность смены
частоты оборотов двигателя не останавливая
шпиндель.
Бесступенчатые приводы
применяют для плавного и непрерывного
изменения частоты вращения шпинделя
или подачи. Они позволяют получать наивыгоднейшие
скорости ре-зания и подачи при обработке
различных деталей. Кроме того, они дают
возможность изменять скорость главного
движения или подачу во время работы станка
без его остановки. В токарных станках
применяют следующие способы бесступенчатого
регулирования скоростей главного движения
и движения подачи. Электрическое регулирование
производится изменением ча.стоты вращения
электродвигателя, который приводит в
движение соответствующую цепь станка,
способы регулирования частоты вращения
электродвигателей различных типов рассмотрены
гл. Гидравлическое регулирование применяют
главным образом для регулирования скоростей
прямолинейных движений (в стро.гальных,
долбежных, протяжных станках), значительно
реже . для регулирования вращательных
дви.жений (гидравлическое регули.рование
скоростей движений в станках изложено
в гл. 4). Регулирование с помощью механических
вариаторов. Большинство механических
вариаторов, применяемых в токарных станках,
фрикционное. Лобовой вариатор. При перемещении
малого ведущего ролика относительно
диска изменяется рабочий радиус последнего
и, следовательно, передаточное отношение
между ведущим и ведомым валами. Привод
с раздвижными конусами работает следующим
образом. От шкива на валу вращаются два
ведущих конуса . На валу находятся два
таких же ведомых конуса. Передача между
валами осуществляется клиновидным ремнем
с деревянными накладками с внутренней
стороны или широким ремнем соответствующего
профиля.
21
Количество зубчатых колес, соединенных
в один блок, бывает два, три и реже четыре.
Переключение кулачковой
муфтой показано на рис. 236, б. На ведущем
валу I на шпонках закреплены два зубчатых
колеса z1 и z2 на ведомом
валу II свободно сидят колеса z3 и z4которые находятся
в постоянном зацеплении с колесами z1 и z2. Между колесами
z3 и z4 на валу II
сидит на направляющей шпонке 3 муфта 4,
имеющая на торцах кулачку 1 и 2. Кулачковую
муфту можно перемещать влево и вправо
рычагом 5 и сцеплять соответственно с
торцовыми кулачками колес z3 и z4.
Если кулачковая муфта включена влево,
то вращение от вала 1 передается валу
II через колеса z1 и z3, если муфту
включить вправо, то вращение передается
валу II через колеса z4 и z2.
Кулачковые муфты просты по конструкции,
работают надежно и могут передавать большие
усилия и крутящие моменты. Однако их можно
переключать только при остановленном
станке, так как иначе легко повредить
кулачки.
Переключение фрикционными
пластинчатыми муфтами получило наибольшее распространение
для включения прямого и обратного вращения
шпинделя, а также для его останова в современных
токарных станках. Устройство фрикционной
пластинчатой муфты показано на рис. 237.
Крутящий момент передается от шлицевого
вала 1 к зубчатых колесам 2 и 9, свободно
сидящим на этом валу, при помощи двух
групп стальных плоских дисков 4 и 5.Диски
4 с выступами на их поверхности входят
в пазы ступиц 3 зубчатых колес 2 и 9, а на
внутренней окружности дисков 5 расположены
вырезы, которыми они насажены на шлицевой
вал 1. Если диски 5 и 4 плотно сжать, то вследствие
трения, возникающего между их боковыми
сторонами, начнет вращаться колесо 2 или
9 в зависимости от того, какая правая или
левая - часть муфты включена.
22
Кривошипно-шатунные
механизмы
Кривошипно-шатунные механизмы
служат для преобразования вращательного
движения в возвратно-поступательное
и наоборот. Основными деталями кривошипно-шатунного
механизма являются: кривошипный вал,
шатун и ползун, связанные между собой
шарнирно (а). Длину хода ползуна можно
получить любую, зависит она от длины кривошипа
(радиуса)
Кулисные
механизмы
Возвратно-поступательное движение
в кривошипных механизмах можно передавать
и без шатуна. В ползунке, которая в данном
случае называется кулисой, делается прорез
поперек движения кулисы. В этот прорез
вставляется палец кривошипа. При вращении
вала кривошип, двигаясь влево и вправо,
водит за собой и кулису.
Вместо кулисы можно применить
стержень, заключенный в направляющую
втулку. Для прилегания к диску эксцентрика
стержень снабжается нажимной пружиной.
Если стержень работает вертикально, его
прилегание иногда осуществляется собственным
весом.
Для лучшего движения по диску
на конце стержня устанавливается ролик.
23
Назначение и область
применения передачи винт-гайка
Передача винт-гайка предназначена
для преобразования вращательного движения
в поступательное движение рис.2.4.1. При
этом как винт, так и гайка могут иметь
либо одно из названных движений, либо
оба движения одновременно.