Скорость перемещения гайки по винту для винтовой передачи (подача за минуту или минутная подача), мм/мин,

,

(1.9)

где n_х.в – частота вращения ходового винта.

Скорость перемещения рейки (реечной шестерни по рейке), мм/мин,

,

(1.10)

где n_р.ш – частота вращения реечной шестерни.

2. Порядок выполнения работы

1) Ознакомиться с основными передачами и механизмами металлорежущих станков и условными обозначениями элементов этих механизмов в кинематических схемах.

2) В соответствии с заданным вариантом вычертить кинематические схемы механизмов металлорежущих станков.

3) Составить структурные схемы механизмов. По кинематической схеме механизма главного движения резания рассчитать все возможные частоты вращения шпинделя.

4) По кинематической схеме механизма подач рассчитать все возможные скорости перемещение гайки и рейки.

3. Содержание отчета

1. Кинематические и структурные схемы изучаемых механизмов.

2. Расчеты частоты вращения шпинделя и скорости перемещения гайки по винту и рейки за счет вращения реечной шестерни.

3. Краткое описание устройства и работы изучаемых механизмов.

1.4 Пример выполнения заданий

Задание № 1: По заданной частоте вращения двигателя n_эд определить частоты вращения шпинделя (вала III, Рис. 1.6).

Краткое описание устройства и работы механизма

Рис. 1.6. Кинематическая схема механизма привода главного движения

Вращение электродвигателя через ременную передачу передается на вал I, на котором посажены две шестерни, изготовленные заодно с кулачковыми полумуфтами. Шестерня z1, которая соединена с валом подвижно без вращения (вращается всегда вместе с валом за счет шпоночного соединения с ним, но может перемещаться вдоль вала: вправо – для включения односторонней кулачковой муфты; влево (в исходное положение) – для ее выключения). Шестерня z2, при выключен- ной муфте, вращается на валу свободно, получая вращение от шестерни z5. При этом вращение с вала I на вал II передается через зубчатое зацепление: z1 – z4.

Включение муфты перемещением шестерни z1 вправо приводит к тому, что шестерня z2 начинает вращаться вместе с валом в одном блоке с z1 (соединение z1 – z4 выключается) – вращение с вала I на вал II передается через зубчатое зацепление: z2 – z5. На шпиндель вращение вала II может передаваться следующими путями: z3 – z6, если блок z6, z7 зафиксирован в крайнем левом положении; z5 – z7 – если его сдвинуть до фиксированного положения вправо.

Таким образом, можно реализовать 4 различных варианта передачи вращения двигателя на шпиндель, которые можно представить в виде структурной схемы общих передаточных отношений в описанной последовательности.

М выкл.

(I) (II) (III) (1.11)

М вкл.

где  – коэффициент проскальзывания ремня,  = 0,97 – 0,985.

По структурной схеме (1.11) составляются уравнения для расчета частот вращения шпинделя в соответствии с выражением (1.8):

; ;

; .

Задание № 2: По заданной частоте вращения приводного вала I определить скорость перемещения (значения минутной подачи) гайки по винту и рейки по реечной шестерне (рис. 1.7).

Краткое описание устройства и работы механизма

Вращение на вал III (на “конус Нортона” неподвижно закрепленных шестерен z3, z4, z5) передается шестерней z2, свободно сидящей на промежуточном валу II (накидной шестерней) и зубчатым колесом z1, которое перемещается вдоль приводного вала I по шпонке. Таким образом, этот механизм обеспечивает три различных значения частоты вращения вала III. При выключенной муфте М, вращение этого вала через зубчатое зацепление z6/z7 и червячную передачу k/z8 передается на вал, на котором неподвижно закреплена реечная шестерня z9. Ее вращение преобразуется в поступательное перемещение зубчатой рейки.

При включенной муфте М вращение вала III передается ходовому винту, который обеспечивает поступательное перемещение гайки.

Рис. 1.7. Кинематическая схема механизма привода движения подачи

Структурную схему работы механизма в описанной последовательности с учетом выражений (1.9, 1.10) можно представить в следующем виде:

М выкл.

(II) (III) (1.12)

М вкл.

Аналогично первому заданию, по структурной схеме составляются уравнения для расчета скорости перемещений рейки при вращении реечной шестерни и гайки по винту. Например,

;