Рис з.9. Механизмы возвратно-поступательного перемещения: а-кривошипно-шатунный; б-кривошипно-кулисный; в-кулачковый барабанного типа; г-кулачковый торцевый; д-кулачковый дисковый.

Особенностью этих механизмов является то,что они предназначены для обеспечения обязательного возвратно-поступательного движения исполнительному органу.

Кривошипно-шатунный механизм (рис. 3.9,а) состоит из вра­щающегося равномерно

кривошипного диска /, кривошипного пальца 2, переставляющегося в радиальном пазу диска, раздвижного шатуна 3, соединенною шарнирно либо непосредственно с исполнительным органом, либо, как, например, у зубодолбежного станка, через промежуточный рычаг 4 с зубчатым сектором 5, перемещающим, свою в свою очередь возвратно-поступательно штоссель 6. Частота двойных ходов исполнительного органа равна частоте вращения кривошипного дис­ка, а величина хода регулируется изменением величины радиуса R установки пальца от центра вращении диска

Кривошипно-кулисный механизм (рис. 3.9,б) состоит из ведуще­го кривошипа /, камня 2, шарнирно соединенного с кривошипом и перемещающегося в пазу качающегося рычага 3, называемого кули­сой, и ведомого ползуна 4, например, исполнительного органа попе­речно-строгального или долбежного станка.

Кулачковые механизмы широко используются в станках, осо­бенно в станках-автоматах и полуавтоматах, для осуществления разнообразных функций управления и сообщения исполнительным органам возвратно-поступательных перемещений. Особенностью ку­лачковых механизмов является то, что с их помощью можно получать различные непрерывные или прерывистые движения звена или органа станка с плавно изменяющейся их скоростью. При этом прерывистые движения могут быть выполнены с различными периодами остановки, однократного или многократного действия за цикл обработки.

В станках применяются кулачковые механизмы с цилиндричес­кими кулачками барабанного типа (рис. 3.9,в) или с плоскими тор­цового (рис. 3.9,г) и дискового типа (рис. 3.9,д).Ведущим звеном кулачкового механизма является кулачок /, который в большинстве случаев имеет непрерывное вращение. Исполнительный орган 3 со­вершает возвратно-поступательное движение; связь между ним и ку­лачком осуществляется через рычаг иди систему рычагов и ролик 2, перемещающийся либо в замкнутом пазу кулачка (рис. 3.9,в,г) либо обкатывающийся по профильной поверхности дискового кулачка (рис. 3.9,д).

.

6.Для осуществления периодических прерывистых и дозирован­ных движений в станках применяются мальтийские, хра­повые и другие механизмы.

Мальтийские механизмы (рис. 3.10) применяют для периодичского поворота на постоянный угол устройств станка, несущих инструменты и заготовки, например, револьверных головок, шпиндельных

блоков токарных автоматов. Механизм состоит из непрерывно вращающегося кривошипа 1 (рис.3.10,а), с кривошипным пальцем 2 и ведомого шестипазового диска — мальтийского креста 3. При каждом повороте кривошипа 1,палец 2 входит в один из пазов креста 3 и сообщает ему прерывистый поворот на угол 2α = 360/z, где z — число пазов креста.

Храповые механизмы (рис. 3.11) применяют для поворота ведо­мого звена на небольшой регулируемый угол для получения периодического или непериодического и дозированного по параметру пути движения в кинематических группах деления, подачи и получения малых перемещений.

Храповые механизмы содержат ведущее звено- собачку и ведомое и звено — храповое колесо 2, которое может иметь наружные (рис. 3.11,а) или внутренние (рис. 3.11,б) зубья. При каждом качательном движении собачка, упираясь в зуб поворачивает храповое колесо на заданное число зубьев и отходит в исходное наложение, проскальзывая по пологим сторонам зубьев, при этом колесо остается неподвижным. Качательное движение собачка может получать от кривошипного механизма (рис. 3.II,в), гидравлического плунжера или другого механизма

7.Муфты. Муфты в станках применяют для постоянного или периодиче­ского соединения и разъединения двух стыкующихся вращающихся валов или вала с другими звеньями (зубчатым колесом, шкивом), для предотвращения аварий при перегрузках, а также для передачи вра­щения только в заданном направлении. В зависимости от вида со­единения муфты бывают постоянные, сцепные, предохранительные, обгонные и комбинированные.

Постоянные муфты (рис. 3 12) применяются дли соединения валов, которые в процессе работы не разъединяются. Они могут быть жесткими в виде общей втулки со шпоночной канавкой (рис. 3.12,а) или в виде двух фланцев стянутых болтами (рис. 3.12,б). Упругие постоянные муфты позволяют соединять валы с небольшим отклонением от соосности и сглаживать динамические нагрузки в приводе. Для этогофланцы муфты (рис. 3.12,и) соединяют с помощью пальцев, охваченных резиновыми кольцами или втулками. Для соединения палов с большими отклонениями от соосности применяют подвижные муфты в виде крестовой (плавающей) муфты (рис. 3.12,г), состоящей из трех частей — двух крайних фланцев / и 3 с диаметраль­ными на торце и промежуточной соединительной крестовины 2. имеющей диаметральные выступы на обоих торцах, расположенные под углом 90 °. Крайние фланцы удерживаются шпонками на концах соединяемых валов.

и.

Сцепные мфты (рис. 3.13) применяются для периодического соединения двух звеньев привода. К таким муфтам относятся кулач­ковые, зубчатые и фрикционные. Для передачи больших крутящих моментов используются кулачковые муфты (рис. 3.13,а) с торцевыми кулачками. Такая муфта проста, надежна в работе, но не может вклю­чаться при значительной скорости вращения. Улучшенные условия сцепления имеют зубчатые муфты (рис. 3.13,б) состоящие из колеса с наружными зубьями и колеса-полумуфты с внутренним зубчатым венцом с таким же числом зубьев. Подвижное звено для осуществ­ления сцепления обычно располагается на шлицах вала.

Фрикционные муфты могут свободно включаться на ходу и про­скальзывать при перегрузках, т.е. выполнять функции предохрани­тельного устройства. Они бывают конусные и дисковые. Наибольшее распространение получили многодисковые фрикционные муфты (рис. 3.13,в,г,д), в которых крутящий момент передаётся за счет сил трения, возникающих при сжатии дисков. Диски в них сжимаются механически, гидро-пневматически или электромагнитными силами. Дисковые электромагнитные муфты (рис. 3.13г) ши­роко применяются в автоматических коробках скоростей с дистанционным управлением в станках с ЧПУ. Они могут быть с кон­тактным и бесконтактным токопроводом и использоваться в качестве сцепных (дисковых) и тормозных устройств.

Фрикционная электромагнитная муфта (рис. 3.13,г) с контакт­ным токопроводом состоит из корпуса 2, катушки электро­магнита 3, который крепится на валу /, пакета дисков 6, которые имеют внутренние зубцы и сидят на шлицах вала /, пакета дисков7, имеющих внешние зубцы, входящие во внут­ренние шлицевые пазы чашки 8, жестко связанной с шестерней //. Диски 6 и 7 чередуются между собой. При сжатии дисков между ними возникают силы трения и, благодаря этому, передаётся крутящий момент от ведущего элемента к ведомому. Сжатие дисков осуществляется подвижным якорем — кольцом 9, притягиваемым к катушке при пропускании через неё элект­рического тока. Обмотка катушки получает питание от щетки 5

через токопроводящее кольцо 4, изолированное от корпуса, и возбуждаемый в обмотке катушки магнитный поток, замыкаясь через диски и якорь, притягивает якорь к катушке и тем самым сжимает диски. Вращение от вала передается через диски 6 и 7 и через чашку 8 к шестерне 11 или наоборот. Имеются также конструкции муфт с дисками, вынесенными за пределы действия магнитного потока. На рис. 3.13,д представлена конструкция такой муфты с бесконтактным подводом тока, диски которой сжимаются между регулировочной гайкой 2 и нажимным диском 3, соединенным тягами с якорем /. Для того чтобы диски при выключении магнитного потока

расходились, их делают пружинистыми и волнистыми.

.

Рис. 3.14. Предохранительные муфты: а – фрикционная; б – кулачковая со скошенными зубьями; в – шариковая с подпружиненными шариами; г- со срезанными штифтами.

Предохранительные муфты (рис. 3.14) служат для предохране­нии деталей и механизмов станка от поломок и аварий при перегруз­ках, а также для автоматизации управления движениями, например, для остановки узла станка при соприкосновении с жестким упором. Для этих целей применяются фрикционные (рис. 3.14,а), кулачковые со специально скошенными зубьями (рис. 3.14.6) и шариковые, с подпру­жиненными шариками (рис. 3.14,в). Эти муфты при перегрузке автоматически прерывают передачу движения, а при снижении нагрузки вновь восстанавливают движение. Применяются также муфты со штифтами, ко­торые срезаются при увеличении нагрузки сверх нормальной (рис. 3.14г).

Обгонные муфты (рис. 3.15) необходимы в случаях, когда движущемуся звену требуется придать движение с более высокой скоростью, не прерывая цепь привода медленного движения. По принципу действия применяются обгонные фрикционные и храповые муфты.

Обгонная фрикционная роликовая муфта (рис. 3.15.и) состоит из диска / с угловыми вырезами, в которых располагаются подпружиненные пальцами 2 ролики 3 и кольца-обоймы 4. Ведущим элементом муфты может быть или диск или обойма. Принцип работы муфты следу­ющий. Если ведущим звеном является обойма 4, то при вращении ее по направлению, показанному стрелкой, ролики увлекаются трением в узкую часть выемки и заклиниваются между кольцом-обоймой и диском. В этом случае диск / и связанный с ним вал будут вращаться с угловой скоростью обоймы 4. Если теперь при продолжающемся вращении обоймы по часовой стрелке валу с диском / сообщить по другой кинематической цепи вращение в ту же сторону, но с большей скоростью, то ролики переместятся в широкую часть выемки и муфта окажется расцепленной, а диск будет обгонять обойму. Если ведущим будет диск с валом, то муфта будет сцеплена при его вращении против часовой стрелки.

Обгонные муфты используются в токарных, многорезцовых, сверлильных и других станках для передачи рабочих и ускоренных вспомогательных движений.

8. Фиксирующие устрой­ства. В станках нередко применяют фиксирующие устрой­ства, обеспечивающие фиксацию узлов станка. Простые фиксирую­щие устройства содержат фиксаторы в виде штифта с коническим концом / (рис. 3.l6,а) или в виде плоского клина 4 (рис. 3.16,б).

Фиксирующие устройства широко применяются в станках-автоматах, например, для фиксации поворотной револьверной головки поворотного шпиндельного блока, поворотных столов, делительных дисков и других устройств.

9. Предохранительные устройства предназначены для защиты механизмов станка от аварии при перегрузках. Их можно разделить на три группы: предохранительные и блокировочные устройства и ограничители хода. В качестве предохранительных устройств от перегрузки применяют фрикционные, кулачковые и другие предохранительные муфты (см.выше).

.

ограничители хода. В качестве предохранительных устройств от пе­регрузки применяются фрикционные, кулачковые, шариковые и дру­гое предохранительные муфты (см. выше). Некоторые конструкции муфт пол вол янгг регулировать величину передаваемого через них кру­тящего момента. Кроме предохранительных муфт иногда предохра­нительные устройства могут быть выполнены в виде срезных штифтов и шпонок, падающих червяков и др.

Блокировочные устройства предназначены для предотвращения одновременного включения двух или нескольких механизмов, совме­стная работа которых недопустима. Примеры блокирующих устройств приведены на рис. 3.17. Одновременное включение двух подвижных блоков между валами I и II невозможно благодаря блокирующему стержню 2.

Ограничители хода предназначены для остановки узла станка или реверс ирования его движения. Ограничители хода выполняют в виде жестких упоров / (рис. 3.17,в) при достижении которого узлом станка срабатывает предохранительное устройство 3.