Расчет металлорежущих станков. Выпуск третий: Конспект лекций, страница 14

и соответственно знаменатель прогрессии ряда подач

где—диапазон регулирования подач.

Заметим, что диапазоны регулирования и число ступеней коробок подач общего назначения (сверлильных, револьверных, фрезерных) примерно того же порядка, что и коробок скоростей резьбофрезерных станков, но в универсальных токарно-винторезных—обычно больше.

Величины подач, представляющие собой скорости перемещения суппорта токарного станка (или стола фрезерного станка) значительно ниже, чем скорости резания. По этой причине привод механизмов подач должен обеспечивать значительное снижение скоростей в постоянных передачах и механизмах ко­робок подач.

Кинематическая цепь подач, включая и орган настройки станка на заданную подачу (коробку подач) должна обеспечить преодоление всех сопротивлений движению рабочего органа (например, резца или при многорезцовой обработке -

группы резцов). Сюда входят осевая составляющая усилия резания и силы трения на гранях направляющих. Сила, пре­одолевающая суммарную силу сопротивления движению суппорта, называется тяговой силой. Определение тяговых сил в станках рассмотрено в предыдущей главе.

Ниже излагается расчет основных типов коробок подач, применяемых в металлорежущих станках, которые строятся на основе применения названных выше элементарных колес­ных механизмов.

§ 2. Коробки подач на 3 и 4 ступени

I. КОРОБКА ПОДАЧ СВЕРЛИЛЬНОГО СТАНКА НА 3 СТУПЕНИ ПОДАЧИ

На рис. 19 представлена кинематическая схема коробки подач сверлильного станка типа 2125 на три ступени подачи. На том же рисунке изображены: а— структурная сетка и б — картина чисел оборотов. Из рассмотрения рис. 19б составля­ем расчетные уравнения:

В уравнениях (31)—(35)  шесть неизвестных величин чисел зубьев. Задавшись одним из них, например  на осно­вании конструктивных соображений сводим число неизвест­ных величин к числу уравнений.

Затем решаем полученные уравнения совместно. Считая значение  известным, находим из уравнения (31)

Решая уравнения (32) и (34) совместно, определяем зна­чение чисел зубьев  Применяем метод подстановки. Имеем после подстановки:

откуда

Значение  находится из уравнения (34) как разность:

Значения находятся из уравнений (33) и (35) в сле­дующем виде:

Рис. 19. Кинематическая схема цепи подач сверлильного станка с короб­кой подач на три ступени

и соответственно из (35):

Постоянные передачи кинематической цепи подачи рассчи­тываются, пользуясь одним из следующих уравнений, кото­рые выражают подачи:

Воспользуемся уравнением для , перепишем его в таком виде:

В правой части этого уравнения значения  пред­варительно определены и являются известными. Поэтому можно написать, что

Соответственно предыдущее уравнение принимает такой вид:

Приравнивая соответствующие передаточные отношения, будем иметь:

Отсюда получаем:

Приняв на основе конструктивных соображений значения ведущих шестерен а, с, e, а также задавшись значениями чи­сел заходов червяка, рассчитываем числа зубьев колес b, d, i

И Число зубьев червячного колеса . После того, как рассчитаны все числа зубьев передач кинематической цепи подачи, необходимо произвести поверочный расчет цепи подачи, путем определения расчетных подач, пользуясь уравнениями (36), (37) и (38). Определенные таким образом подачи должны быть сопоставлены с подачами нормализованного ряда, при­нятого для построения коробки подач.

Величина допустимого отклонения рассчитанной подачи от нормализованной может быть определена по формуле:

где — знаменатель прогрессии ряда подач;

— допустимое отклонение рассчитанной подачи от нор­мализованной.

Из приведенной формулы видно, что предельно допустимое отклонение подачи зависит от величины знаменателя про­грессии.

2. КОРОБКА ПОДАЧ СВЕРЛИЛЬНОГО СТАНКА НА 4 СТУПЕНИ

Коробка подач сверлильного станка типа 2118 на четыре ступени подачи представлена на рис. 20. Из рисунка видно, что эта коробка подач по своей структуре аналогична преды­дущей. Отличается она лишь только тем, что имеет па ступен­чатом конусе четыре пары зубчатых колес (в предыдущей — три пары) и две пары постоянных передач от шпинделя в ко­робку подач (в предыдущей — три пары).