3 Кинематические схемы станков и условные обозначения их элементов

Кинематическая схема станка — изображение с помощью условных обозначений (таблица 1.2) взаимосвязи отдельных элементов и механизмов, станков, участвующих в передаче движений различным органам.

Таблица 1.2 – Условные графические обозначения для кинематических схем ГОСТ 2.770-68

Наименование

Условное обозначение

Вал, валик, ось, стержень, шатун и т. п. Неподвижное звено (стойка). Для указания неподвижности любого звена часть его контура покрывают штриховкой, например, Неподвижное соединение детали с валом, стержнем 4. Подшипники скольжения и качения на валу (без уточнения типа): а) радиальные б) упорные 5. Подшипники скольжения: а) радиальные б) радиально-упорные: односторонние двусторонние в) упорные: односторонние

Кинематические схемы вычерчивают в произвольном масштабе. Однако следует стремиться вписывать кинематическую схему в контуры основной проекции станка или важнейших его сборочных единиц, добиваясь сохранения их относительного расположения.

Для станков, у которых наряду с механическими передачами имеются гидравлические, пневматические и электрические устройства, составляют также гидравлические, пневматические, электрические и другие схемы.

4 Определение передаточных отношений и перемещений в различных видах передач

Отношение частоты вращения (угловой скорости) n₂ ведомого вала к частоте вращения n₁ ведущего вала называют передаточным отношением:

i = n₂/ n₁.

Ременная передача. Передаточное отношение без учета скольжения ремня (рисунок 1.1, а)

i = n₂/ n₁ = d₁ / d₂,

откуда

n₂ = n₁d₁ / d₂

или

n₁ = n₂d₂ / d₁,

где d₁ и d₂ — диаметры соответственно ведущего и ведомого шкивов.

Скольжение ремня учитывают, введя поправочный коэффициент, равный 0,97—0,985.

Цепная передача. Передаточное отношение (рисунок 1.1, б)

i = n₂ / n₁ = z₁ / z₂,

откуда

n₂ = n₁ z₁ / z₂

где z₁ и z₂ — числа зубьев соответственно ведущей и ведомой звездочек.

Зубчатая передача (рисунок 1.1, в), осуществляемая цилиндрическими или коническими зубчатыми колесами. Передаточное отношение

i = n₂ / n₁ = z₁ / z₂,

откуда

n₂ = n₁ z₁ / z₂

где z₁ и z₂ — числа зубьев соответственно ведущего и ведомого зубчатых колес.

Червячная передача. Передаточное отношение (рисунок 1.1, г)

i = n₂ / n₁ = z / z_к,

откуда

n₂ = n₁ z / z_к

где Z — число заходов червяка; z_к — число зубьев червячного колеса.

Реечная передача. Длина прямолинейного перемещения рейки за один оборот реечного зубчатого колеса (рисунок 1.1, д)

l = zp = zm,

где р = m — шаг зуба рейки, мм; z — число зубьев реечного зубчатого колеса; m — модуль зубьев реечного зубчатого колеса, мм.

Винт и гайка. Перемещение гайки за один оборот винта (рисунок 1.1, е)

l = zp_в,

где Z — число заходов винта; р_в — шаг винта, mм.

5 ПЕРЕДАТОЧНЫЕ ОТНОШЕНИЯ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ. РАСЧЕТ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ И КРУТЯЩИХ МОМЕНТОВ

Для определения общего передаточного отношения кинематической цепи (рисунок 1.1, ж) необходимо перемножить между собой передаточные отношения отдельных передач, входящих в эту кинематическую цепь:

i _общ = =

Частота вращения последнего ведомого вала равна частоте вращения ведущего вала, умноженной на общее передаточное отношение кинематической цепи:

n = 950 i _общ,

т. е. n = 950  59,4 мин^-1.

Крутящий момент на шпинделе М_шп зависит от передаточного отношения кинематической цепи от электродвигателя к шпинделю. Если электродвигатель развивает момент М_дв, то

М_шп = М_дв/ i _общ

где i _общ — передаточное отношение кинематической цепи от электродвигателя к шпинделю;  — КПД кинематической цепи от электродвигателя к шпинделю.