Определение количества ступеней скоростей движения ведомого звена кинематической цепи

Количество ступеней частот вращения ведомого звена (шпинделя) определяется по правилу: количество ступеней частот вращения ведомого звена кинематической цепи равно произведению количества кинематических пар, участвующих в передаче движения между валами.

В рассматриваемом случае количество ступеней частот вращения шпинделя при передаче движения через вал 2 равно:

К₁=1∙3∙1∙1=3

Количество ступеней частот вращения при передаче движения непосредственно с блока Б₂:

К₂=1∙3=3

Общее количество ступеней частот вращения ведомого звена равно:

К=К₁+К₂=3+3=6

Составим уравнение кинематического баланса цепи

А. Настройка коробки скоростей

Уравнение кинематического баланса – это уравнение, связывающее между собой скорости движения ведущего и ведомого звеньев через общее передаточное всей кинематической цепи.

В рассматриваемом примере (рисунок 5.2) уравнение кинетического баланса запишется в следующем виде:

n_шп= n_эд ∙U’_общ или u_общ==;

где U’_общ – общее передаточное число настраиваемой цепи которое равно произведению передаточных чисел передач, входящих в настраиваемую цепь; D – диаметр обрабатываемой поверхности заготовки, мм: V – скорость резания м/мин.

Для рассматриваемой коробки скоростей (рисунок 5.2) общее передаточное число цепи при передаче движения через вал II, равно:

U’_общ==∙∙∙;

При передаче движения непосредственно с Б₂

U’_общ==∙;

Формулы передаточных отношений (чисел) содержат постоянные для данной цепи и переменные передаточные отношения, которые изменяются при переключении частот вращения.

Следовательно, общее передаточное число может быть записано следующим образом:

U’_общ= U’_const ∙ ; (5.2)

где U’_const=- постоянная составляющая цепи;

и - переменные составляющие цепи.

Переменные составляющие равны:

- при передаче движения через вал III:

= ∙∙; (5.3)

- при передаче движения непосредственно с блока Б₂:

= (5.4)

Б. Настройка цепи подач

При составлении уравнения кинематического баланса цепи подач токарно-винторезного станка необходимо учитывать следующее: ведущим звеном цепи подач у токарно-винторезных станков является шпиндель. В то же время суппорту станка сообщается продольное перемещение посредством ведомого звена – реечного колеса (Z_рк). Преобразование вращательного движения реечного колеса в поступательное движение суппорта осуществим через реечную передачу (рейку и реечное колесо с модулем m и количеством зубьев Z_рк).

Уравнение кинематического баланса для цепи подач с реечной передачей имеет вид:

S_прод=1_об.шп∙U’_цепи∙π∙m∙Z_р.к или

U’_общ==;

- для цепи подач с винтовой передачей:

S_поп= 1_об.шп∙U’_цепи∙t_x-b∙k_x∙b; или

U’_общ=t_x∙b∙пп∙k_x∙b∙пп;

U’_общ=; или

U’_общ==,

где S – подача (перемещение ведомого звена за один оборот шпинделя);

U’_общ – общее передаточное число цепи от шпинделя до вала реечного колеса или до ходового звена цепи подач;

m – модуль реечного колеса (рейки);

Z_p.k – число зубьев реечного колеса;

t_xb – шаг ходового винта.