Коробка скоростей токарного станка.
Назначение коробки скоростей - изменять скорости вращения ходового винта и ходового вала, чем достигается перемещение суппорта с выбранной скоростью в продольном и поперечном направлениях. Вал 14 в подшипниках 15 (сотри рисунок) коробки скоростей получает вращение от зубчатых колес гитары; вместе с ним вращается и имеет возможность перемещаться вдоль него зубчатое колесо П с рычагом 10. На одном конце рычага 10 вращается (на оси) зубчатое колесо 12, сопряженное с зубчатым колесом 11, а на другом - рукоятка 9, с помощью которой рычаг 10 перемещается вдоль вала 14 и может занимать любое из десяти положений (по числу зубчатых колес в механизме 1 Нортона). В каждом из таких положений рычаг 10 поворачивается и удерживается штифтом 9, который входит в соответствующие отверстия на передней стенке 7 коробки скоростей. При этом зубчатое колесо 12 входит в зацепление с соответствующим зубчатым колесом 13 механизма 1, в результате чего устанавливается выбранное число оборотов вала 2. Вместе с валом 2 вращается зубчатое колесо 3, которое можно перемещать вдоль него рукояткой. При перемещении вправо зубчатое колесо 3 посредством кулачковой муфты 4 соединяется с ходовым винтом 5 и передает ему вращательное движение, а при перемещении влево - входит в зацепление с зубчатым колесом 8 и передает вращательное движение ходовому валу 6.
Коробки скоростей с передвижными (скользящими) блоками зубчатых колес
Такая коробка скоростей показана на рисунок 1.2. Она обеспечивает z=1·3·2 = 6 скоростей и имеет передвижные тройной и двойной блоки. Коробки скоростей этого типа могут передавать большие крутящие моменты и мощности при относительно малых радиальных габаритах.
Рисунок 1.2 - Кинематическая схема коробки скоростей токарного станка модели1616
При данном модуле радиальные габариты могут получиться наименьшими при условии:
upmax ∙ upmin = 1,
где upmax и upmin - наибольшее и наименьшее передаточные числа передач, связывающих два смежных вала. Существенное достоинство способа изменения скорости вращения ведомого вала (при постоянной скорости ведущего) посредством передвижных зубчатых колес состоит в том, что при включении какой-либо пары колес все остальные не сцеплены. Это способствует увеличению их срока службы и КПД передачи.
Переключение скоростей передвижными блоками колес в коробках скоростей получило наибольшее распространение в универсальных станках, несмотря на свойственные таким коробкам недостатки:
а) сложность переключения передач (необходимо выключить привод коробки скоростей, притормозить валы коробки, переключить скользящие блоки зубчатых колес, растормозить привод и включить привод коробки);
б) переключение передвижных зубчатых колес на быстром ходу приводит к их поломкам, так как передача вращения от ведущего вала к ведомому начинается в тот момент, когда зубцы одного из колес блока вступят в зацепление с зубцами соответствующего колеса, закрепленного на валу, не всей своей длиной, а только ее частью;
в) относительно большие осевые габариты групповой передачи. Осевая протяженность их равна или больше 2 bp, где p - число передач в группе, а b - ширина зубчатого венца колеса в этой группе.
Расположение зубчатых колес по длине наиболее целесообразно производить так, чтобы не требовалось длинного вала. Для уменьшения осевых габаритов принимают b = (4 ÷ 8) m, где m - модуль колес;
г) большие осевые усилия для переключения крупных передвижных блоков зубчатых колес ограничивают их применение в тяжелых станках с ручным управлением коробкой скоростей.
На современных станках передвижные блоки зубчатых колес располагаются обычно на шлицевых валах, стоимость изготовления которых выше, чем гладких валов, применяемых при других способах изменения скорости вращения.