- •Краткий исторический обзор, состояние и перспективы развития станкостроения
- •1 Общие сведения о металлорежущих станках
- •1.1 Назначение и структура металлорежущих станков
- •1.2 Классификация металлорежущих станков
- •1.3 Понятия о типаже, основных параметрах и размерных рядах станков
- •1.4 Система обозначений (нумерация) станков
- •1.5 Методы образования поверхностей деталей при обработке на металлорежущих станках
- •1.6 Движения в металлорежущих станках
- •1.7 Технико-экономические показатели станков
- •2 Основные узлы и механизмы станков
- •2.1 Базовые детали и направляющие
- •2.1.1 Назначение базовых деталей и направляющих
- •2.1.2 Виды базовых деталей
- •2.1.3 Материал длябазовых деталей
- •2.1.4 Исполнения направляющих
- •2.1.5 Направляющие скольжения
- •2.1.6 Направляющие качения
- •2.1.7 Комбинированные направляющие
- •2.2 Приводы металлорежущих станков
- •2.2.1 Понятие о приводе. Кинематические пары, цепи, схемы
- •2.2.2 Зубчатые механизмы ступенчатого изменения скорости главного движения
- •2.2.3 Зубчатые механизмы ступенчатого изменения подач
- •2.2.4 Сменные зубчатые колёса
- •2.2.5 Механические вариаторы скоростей
- •2.2.6 Реверсивные механизмы
- •2.2.7 Механизмы прерывистого движения
- •2.2.7.1 Храповые механизмы
- •2.2.7.2 Мальтийские механизмы
- •2.2.7.3 Другие механизмы для осуществления периодических движений
- •2.2.8 Суммирующие механизмы
- •2.2.9 Механизмы обгона
- •2.2.10 Компоновки и конструктивные решения приводов главного движения
- •2.2.11 Ручное управление станками
- •2.3 Шпиндели и шпиндельные узлы
- •3 Кинематическая структура станков. Кинематический расчёт и настройка приводов
- •3.1 Кинематические связи в станках
- •3.2 Понятия о наладке и настройке станков
- •1 Оборотфрезы k/z оборотазаготовки (или, сокращённо: 1 об.Фрk/z об.Заг).
- •3.3 Порядок настройки привода на требуемую скорость
- •3.4 Примеры кинематических решений универсальных станков
- •3.4.1 Вертикально-сверлильный станок
- •3.4.1.1 Привод главного движения (вращения шпинделя с инструментом)
- •3.4.1.2 Привод подачи (осевого перемещения шпинделя с инструментом)
- •3.4.2 Универсально-фрезерный станок
- •3.4.2.1 Привод главного движения (вращения шпинделя с инструментом)
- •3.4.2.2 Приводы подач (перемещений стола с заготовкой)
- •3.4.2.3 Приводы быстрых перемещений стола
- •3.4.3 Токарно-винторезный станок
- •3.4.3.1 Привод главного движения (вращения шпинделя с заготовкой)
- •3.4.3.2 Приводы подач, осуществляемых при включении ходового вала
- •3.4.3.3 Приводы винторезных подач
- •3.4.3.5 Приводы быстрых перемещений суппорта
- •3.5 Основные технические характеристики станков. Выбор кинематических характеристик
- •3.6 Регулирование частот вращения шпинделя
- •3.7 Геометрический ряд частот вращения
- •3.8 Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел. Стандартные значения знаменателей геометрических рядов
- •3.9 Кинематический расчёт приводов станков
- •3.9.1 Основные определения и зависимости
- •3.9.1.1 Структура привода
- •3.9.1.2 Порядок переключения групп передач
- •Значения чисел некоторых геометрических рядов в пределах 1-9500
- •Продолжение табл. 3.6
- •3.9.1.3 Взаимосвязь передаточных отношений в группах передач привода
- •3.9.1.4 Развёрнутые структурные формулы
- •3.9.1.5 Предельные величины передаточных отношений в группах передач
- •3.9.1.6 Диапазоны регулирования привода и отдельных групп передач
- •3.9.1.7 Наибольшее допустимое структурой значение знаменателя ряда
- •3.9.2 Графоаналитический метод определения передаточных отношений
- •3.9.2.1 Построение структурных сеток
- •3.9.2.2 Анализ структурных сеток и выбор оптимального варианта
- •3.9.2.3 Построение диаграммы (графика, картины) частот вращения валов привода
- •3.9.2.4 Выбор оптимального варианта дчв
- •3.9.3 Расчёт чисел зубьев передач групп
- •3.9.4 Особенности расчёта приводов со сменными обратимыми зубчатыми колёсами
- •3.9.5 Особенности расчёта приводов с многоскоростными электродвигателями
- •3.9.6 Расширение диапазона регулирования приводов
- •3.9.6.1 Приводы с переборами (ступенями возврата)
- •3.9.6.2 Приводы с перекрытием (повторением) части ступеней скорости шпинделя
- •3.9.6.3 Применение составных (ломаных) геометрических рядов
- •3.9.6.4 Приводы со сложенной структурой
- •3.9.7 Бесступенчатое регулирование скорости
- •3.9.8 Анализ кинематической структуры привода главного движения
- •3.9.9 Особенности расчета и проектирования коробок подач
2.2.9 Механизмы обгона
Механизмы обгона (или обгонные устройства, или муфты обгона) являются самоуправляющимися устройствами включения и выключения приводов. С их помощью обеспечивается передача вращения валу от одной из двух самостоятельных кинематических цепей – тихоходной или быстроходной. При этом если быстроходная цепь не включена, валу, на котором находится муфта обгона, передаётся медленное вращение. При включении быстроходной цепи вал переходит на быстрое вращение, но тихоходная цепь не выключается, и при останове быстроходной цепи вал продолжает вращаться, но снова медленно.
Наибольшее распространение получили роликовые механизмы обгона. На рис. 2.9,а показан один из конструктивных вариантов роликовой муфты обгона.
Тихоходная цепь через передачу 1-2 связана с муфтой обгона. Зубчатое колесо с чашкой 2 свободно сидит на валу 5. В расточку чашки входит закреплённый на валу 5 диск 4 с вырезами, которых обычно бывает два или три. вклиновом пространстве между поверхностями расточки чашки и вырезами диска находятся подпружиненные ролики 3. Быстроходная цепь связана непосредственно с валом 5.
Когда быстроходная цепь не включена, чашка, вращающаяся медленно по часовой стрелке, увлекает силами трения ролики и они, поджимаемые также слабыми пружинами, заклиниваются между внутренней поверхностью чашки и вырезами диска. В результате этого диск и вал начинают вращаться вместе с колесом и чашкой. Если валу сообщить по другой цепи быстрое вращение в том же направлении, то вместе с ним получит вращение и диск 3. Диск вместе с роликами начнёт обгонять чашку, ролики откатятся в более широкую часть клинового пространства и муфта расклинится. При выключении быстрого вращения ролики снова заклиниваются и вал переходит на медленное вращение.
Механизм может работать и по-другому. Если ведущим звеном будет вал 5 с диском 4 и вращение его будет происходить против часовой стрелки, то чашка с колесом 2 окажется ведомой. При реверсировании вала механизм расклинится и чашка остановится.
Имеются конструкции роликовых механизмов обгона, обеспечивающие медленное вращение в одном направлении, а быстрое – в двух, и медленное и быстрое вращение в двух направлениях.
В механизме обгона храпового типа(рис. 2.9,б) медленное движение передаётся с зубчатого колеса 1 на зубчатое колесо 2 с подпружиненной собачкой (защёлкой) 3. Колесо с собачкой сидит на валу 5 свободно, а храповик (храповое колесо) 4, с которым взаимодействует собачка, закреплено на этом валу. При вращении колеса 2 (на рисунке – против часовой стрелки) собачка будет вести храповик с валом 5. Если валу 5 сообщить более высокую скорость вращения в том же направлении по другой кинематической цепи, то храповик начнёт обгонять колесо 2. Собачка 3 препятствовать этому обгону не будет. После выключения быстрого вращения вала 5 собачка зацепит храповик и поведёт его снова с медленной скоростью.
В храповом механизме обгона, также как в роликовом, вал 5 может быть ведущим, и тогда при его вращении по часовой стрелке вместе с ним будет вращаться колесо 2. При вращении вала 5 против часовой стрелки колесо 2 будет неподвижно.