- •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
3.9.4 Особенности расчёта приводов со сменными обратимыми зубчатыми колёсами
При использовании в приводе сменных колёс можно уменьшить их количество, сделав их обратимыми, т.е. обеспечив с помощью, например, двух колёс Z1Z2 два передаточных отношения
с помощью 4 колёс – 4 и т.д.
На ДЧВ группа из сменных обратимых колёс имеет симметричные лучи. Фрагмент ДЧВ для группы на четыре варианта из обратимых сменных шестерён показан на рис. У.14а. Передаточные отношения группы будут следующими:
В данном случае 2 пары сменных обратимых колёс являются основной группой.
Суммы зубьев сменных колёс для станков принимают обычно равными 72, 90 или 120.
3.9.5 Особенности расчёта приводов с многоскоростными электродвигателями
Применение в приводе многоскоростного электродвигателя позволяет несколько упростить механическую часть привода и обеспечить возможность переключения скоростей на ходу.
При расчёте коробок скоростей такой двигатель играет роль первой в кинематическом плане группы передач, т.е. рассматривается как некая фиктивная "электрогруппа" со знаменателем э=р, где р – произведение чисел передач групп, предшествующих "электрогруппе" по порядку переключения для обеспечения последовательно возрастающего геометрического ряда частот вращения шпинделя.
Правильный геометрический ряд частот вращения шпинделя может быть получен при применении электродвигателей с э=2. К таким относятся асинхронные электродвигатели, у которых синхронные частоты вращения равны 750/1500; 1500/3000; 750/1500/3000.
С учётом отмеченного , откуда.
Решение последнего выражения для ряда значений φ дано ниже:
-
φ:
1,06;
1,09;
1,12;
1,18;
1,26 (1,25);
1,41 (1,4);
2
p:
12;
8;
6;
4;
3;
2;
1
Очевидно, "электрогруппа" при φ <2 должна быть множительной группой. К примеру, при φ=1,26 и 1,41 она должна быть I множительной с числом передач в основной 3 и 2 соответственно.
Пример. Построить структурную сетку для привода с двухскоростным электродвигателем и φ =1,41.
При φ =1,41 "электрогруппе" должна предшествовать по порядку переключения основная группа на две скорости. Примем структурный вариант 8=2(2)·2(1)·2(4) и построим для этого случая структурную сетку (рис. У.14б), предварительно проверив, какое φmax допускается выбранной структурой и возможна ли её реализация при заданном φ.
|
Рис. У.14б. Построение структурной сетки для привода с многоскоростным электродвигателем |
и реализация структуры при φ =1,41 возможна.
Минимальное передаточное отношение привода будет равно:
где nдв.min – минимальная частота вращения вала многоскоростного электродвигателя.
Примечание. На сетке (см. рис. У.14) пунктиром показана часть, относящаяся к группе 2(2), которой на самом деле нет, а есть лишь две частоты вращения вала электродвигателя nдв.1 и nдв.2. В связи с этим то, что показано пунктиром, обычно на структурных сетках и ДЧВ не изображается.