книги / Технология металлов
..pdfполнить междуосевое расстояние. Передаточное отношение смен ных зубчатых колес составляет при одной паре их
и при двух парах
|
а д , |
|
^СМ-- w |
где |
/См — передаточное отношение сменных зубчатых колес;. |
|
Za, ZB— ведущее зубчатое колесо; |
|
Ze, Zr — ведомое зубчатое колесо. |
|
Число оборотов ведомого вала равняется |
|
Явм — ЯвЩ^СМ’ |
|
Недостатком изменения числа оборотов посредством подбора |
и перестановки сменных зубчатых колес является неудобство этой перестановки.
Сменные зубчатые колеса применяют почти исключительно в кинематической цепи подачи.
Зубчатые переборы
Зубчатый перебор — это две пары зубчатых колес, из которых ведущее первой пары и ведомое второй пары сидят на ведомом валу, а ведомое первой пары и ведущее второй пары — на проме жуточном валу. Ведущий вал заменяют в зубчатом переборе Етулкой, которая свободно вращается на ведомом валу.
Самым простым является накидной зубчатый перебор (рис. 284, а).
На ведомом валу свободно сидит втулка с неподвижным одно ступенчатым или многоступенчатым шкивом и неподвижным ве дущим зубчатым колесом первой пары. На изогнутом промежу точном валу свободно сидит втулка, на концах которой находятся неподвижные ведомое зубчатое колесо первой пары и ведущее зубчатое колесо второй пары. Наконец, на ведомом валу непо движно сидит ведомое колесо второй пары. Для выключения зубчатого перебора изогнутый промежуточный валик откиды вается и зубчатые колеса, сидящие на его втулке, выходят из за цепления с колесами на ведомом валу. Одновременно ведущая втулка соединяется выдвижным пальцем с зубчатым колесом, си дящим на ведомом валу неподвижно и, таким образом, непосред
ственно передает ему движение. Передато.чное отношение при включенном переборе составляет
, _ ztz3 *П6р ~ z^z7’
где /Пер — передаточное отношение перебора;
Zb Z3— число зубьев ведущего зубчатого колеса; Z2, Z4 — число зубьев ведомого зубчатого колеса.
Рис. 284. Зубчатые переборы:
а — накидной; б — с кулачковой или |
фрикционной муфтой; |
в — |
двойной с передвижными зубчатыми |
колесами; г — двойной с |
ку |
лачковыми или фрикционными муфтами |
|
Число оборотов ведомого вала при включенном зубчатом пе реборе составляет
^вм = ^вщ^пер»
а при выключенном переборе оно равняется числу оборотов шки ва. Зубчатый перебор удваивает количество ступеней чисел обо ротов, которое дает шкив. Так, при одноступенчатом шкиве получается два разных числа оборотов, т. е. с перебором и без него, а при трехступенчатом шкиве шесть разных чисел оборотов, из которых три с перебором и три без перебора.
валу (рис. 285,6). В постоянном зацеплении с ними находятся два зубчатых колеса, свободно сидящих на ведомом валу. Между ними находится кулачковая или фрикционная муфта. Передви гаясь вдоль ведомого вала на скользящей шпонке, она связывает
Рис. |
285. |
Коробки передач: |
||
а — с передвижными |
зубчатыми |
колесами: |
б —с кулачковой |
|
или фрикционной муфтой; |
в —с |
накидным |
зубчатым колесом; |
г— с выдвижной шпонкой
сним одно из ведомых зубчатых колес и передает ему враще^ ние их. Получаются два передаточных отношения
h.- |
*КОр2 |
^3 |
*KOPt -- 'у |
24 |
|
V |
|
и два числа оборотов ведомого вала
^BMi = ^вщ^кор41 Явм2= Явщ^кора»
с кулачковой муфтой относятся необходимость проворачивания валов для совпадения кулачков со впадинами, износ зацепленных и вращающихся неработающих зубчатых колес и потеря при этом мощности, невозможность переключения на ходу. Достоин ства коробки передач с фрикционной муфтой заключаются в воз можности переключения на ходу, в его плавности и безудар ности. Недостатками этой коробки передач являются зацепление
ивращение неработающих зубчатых колес, вызывающие их износ
ипотерю мощности, и большие габариты коробки. Коробки пере дач с накидным зубчатым колесом и с выдвижной шпонкой отли чаются большой компактностью, но не имеют достаточной жест кости и не пригодны поэтому для передачи большой мощности.
Коробки передач используются как в кинематической цепи рабочего движения, так и в цепи подачи. В первом случае они называются коробкой скоростей, а во втором — коробкой подач. Коробки передач с передвижными зубчатыми колесами и с'кулач ковой или фрикционной муфтой чаще используются как коробки скоростей, а коробки с накидным зубчатым колесом и с выдвиж ной шпонкой — главным образом в виде коробок подач.
Бесступенчатое регулирование числа оборотов
Преимуществом бесступенчатого регулирования числа оборо тов является возможность получения такого числа двойных ходов или оборотов в минуту, которое полностью отвечает необходимому. Следовательно, резание металлов при этом можно производить с наиболее выгодной скоростью, и использование режущей спо собности инструмента может быть наиболее полным. Регулиро вание числа оборотов в бесступенчатой передаче приводит к бес ступенчатому изменению числа двойных ходов или оборотов последнего звена кинематической цепи.
Одним из видов бесступенчатого регулирования является ме ханическое изменение числа оборотов посредством фрикционных передач. В таких передачах движение ведущего элемента пере дается ведомому путем трения. Число оборотов ведомого вала может при постоянном числе оборотов ведущего вала изменяться непрерывно и плавно. Несмотря на эти преимущества, фрикцион ные передачи в металлорежущих станках применяют редко. При чиной является малый диапазон получаемых на фрикционных передачах чисел оборотов и довольно быстрый износ поверхностей трения.
Электрическая бесступенчатая передача состоит из электри ческого двигателя трехфазного переменного тока, генератора постоянного тока и электрического двигателя постоянного тока с реостатом. Трехфазный электрический двигатель получает пи тание от промышленной сети переменного тока. Он приводит
в действие электрический генератор, вырабатывающий постоян ный ток. Питающийся им электрический двигатель постоянного тока допускает бесступенчатое регулирование числа оборотов при помощи реостата, который изменяет ток в обмотке возбужде ния двигателя. Это дорогое устройство с небольшим диапазоном изменения числа оборотов имеет в металлорежущих станках ограниченное применение.
Гидравлическая бесступенчатая передача состоит из насоса, приводимого в действие электрическим двигателем, и гидравли ческого двигателя (рис. 286). Насос и гидравлический двигатель бывают лопастные и поршневые. Насос нагнетает масло из ре-
/ |
г |
Рис. 286. Гидравлическая бесступенчатая передача:
/ — насос; 2 — гидравлический двигатель
зервуара в двигатель и заставляет вращаться его вал. Из двига теля масло возвращается в резервуар. Пропускная способность насоса, т. е. количество масла, нагнетаемого им за один оборот вала в двигатель и пропускная способность двигателя, т. е. коли чество масла, пропускаемого им за один оборот его вала, регу лируются бесступенчато. Передаточное отношение
/ -is-.
*гндр — 4ДО»
где /Гндр— передаточное отношение гидравлической передачи; qn— пропускная способность насоса, лш3/об;
<7дв — пропускная способность двигателя, мм3/об.
Если регулируемой является пропускная способность только насоса или только двигателя, то диапазон бесступенчатого изме нения передаточных отношений, меньше, чем при одновременном регулировании пропускной способности насоса и двигателя, когда
станка, которая должна противостоять силе резания, действую щей в направлении подачи. Следовательно, предельная величина силы, допускаемой прочностью механизма подачи станка, явля ется еще одной его характеристикой.
Перечисленные технические характеристики являются важ нейшими в области механики станка. Их записывают в паспорт, который, кроме того, содержит еще ряд других сведений о стан ке. На основании паспортных данных для каждой работы выби рают соответствующий ей станок.
Передаваемая сила
Сила, передаваемая ремнем, зависит от напряжения, которое допускается материалом ремня, а также от ширины и толщины ремня. Ширину ремня подсчитывают по ширине шкива
Ь = 0,95, где Ь — ширина ремня, мм;
В— ширина шкива, мм,
изатем выбирают из числа стандартных данных. После этого
определяют по справочным данным толщину и допускаемое в данных условиях напряжение ромня и подсчитывают силу
Р = КЬа,
где Р — сила, передаваемая ремнем, кг;
К— допускаемое напряжение ремня, кг/мм2;
а— толщина ремня, мм.
Коэффициент полезного действия
Передаваемая сила не может быть полностью использована на выполнение полезной работы, так как во время работы станка преодолеваются вредные сопротивления, возникающие в его ме ханизмах, главным образом на трущихся поверхностях. Простой станок с короткими кинематическими цепями рабочего движения и подачи и небольшим количеством деталей в них имеет более высокий коэффициент полезного действия, чем сложный станок с длинными кинематическими цепями и большим количеством деталей и механизмов. Коэффициент полезного действия станка зависит от состава и размера кинематической цепи
7] |
= |
'П % т1?27)'гск7)'2кач • К у |
|
|
ст |
*р 2 |
ск кач |
где п — количество |
элементов |
в кинематической цепи рабо |
|
чего движения; |
полезного действия станка; |
||
т]ст— коэффициент |