Схемы ряда Типовых механизмов для ступенчатого изменения частот вращения

Таблица 2

Механизм	Графическое изображение	Передаточное отношение	Примечания
Скользящий блок зубчатых колес			Движение передается от вала I к валу II. Вал II имеет три значения частоты вращения относительно вала I. Тройной блок обеспечивает три передачи с разными передаточными отношениями i
Конус зубчатых колес с накидной шестерней (конус Нортона)			Ведомый вал II имеет четыре значения частоты вращения относительно вала I, то есть столько, сколько зубчатых колес имеет конус. Накидная шестерня свободно сидит на промежуточном валу. Зубчатое колесо ZC перемещается на валу I на шпонке
Конус зубчатых колес с вытяжной шпонкой			Зубчатые колеса Z1, Z3 и Z5 на валу I свободны для вращения. Одно из них может быть соединено с валом I скользящей шпонкой и участвовать в передаче движения. Остальные шестерни вращаются вхолостую
Двухступен-чатый механизм с двухсторонней кулачковой муфтой			Ведомый вал II имеет два значения частоты вращения относительно вала I. Звеном переключения является двухсторонняя кулачковая муфта, которая соединяет с валом I шестерню Z1 либо Z3

Уравнение кинематического баланса

Уравнение, устанавливающее функциональную зависимость между величинами перемещений начального и конечного звеньев кинематической цепи, называется уравнением кинематического баланса.

Начальные звенья кинематической цепи в большинстве случаев имеют вращательное движение, конечные звенья получают как вращательное, так и прямолинейное движение.

Если начальное и конечное звенья оба вращаются, то уравнение кинематического баланса может быть представлено в следующем виде:

n_н  i = n_к,

где n_к – частота вращения конечного звена (шпинделя), об/мин; n_н – частота вращения начального звена (вала электродвигателя), об/мин; i – передаточное отношение кинематической цепи.

i = i₁  i₂  i₃ ... i_n,

где i₁, i₂, i₃, ..., i_n – передаточные отношения отдельных кинематических пар цепи.

Если начальное звено имеет вращательное движение, а конечное – прямолинейное (движение подачи), то при минутной подаче S_м уравнение кинематического баланса имеет вид

n_н  i  H = S_м,

где H – ход кинематической пары, преобразующей вращательное движение в прямолинейное.

Для винтовой пары

H = k  t_в,

где t_в – шаг ходового винта, мм; k – число его заходов.

Для реечной пары

H =   m  z,

где m – модуль зацепления, мм; z – число зубьев реечного колеса.

Когда подача конечного звена S_о задается в миллиметрах на один оборот начального звена, уравнение кинематического баланса имеет вид

1об  i  H = S_о.

Пример анализа кинематической схемы горизонтально-фрезерного станка модели 6м80г

Кинематическая схема станка приведена на рисунке.

1. Цепь главного движения (вращения шпинделя).

Уравнение кинематического баланса цепи в общем виде:

n_шп = n_э ● i,

где n_шп – частота вращения шпинделя, об/мин; n_э – частота вращения вала электродвигателя, об/мин.

Уравнение кинематического баланса цепи в развернутом виде:

Количество скоростей вращения шпинделя

Z = 3  2  2 = 12.

Максимальное и минимальное числа оборотов шпинделя:

об/мин;

об/мин.