Основные узлы и механизмы станков. Кинематическая структура станков, страница 11

Передаточное отношение механизма: .

Принимают: ,  откуда  и

а+б ³ в+(15…24)                                                                                           (2.1)

Аналогично:   и

в+г ³ б+(15…24)                                                                                           (2.2)

Выражения (2.1) и (2.2) называют условиями  сцепляемости.

Подобранные сменные колёса всегда следует проверять по условиям сцепляемости.

2.2.4.3 Наборы сменных колёс могут быть пятковыми, чётными и универсальными. В первых двух числа зубьев кратны, соответственно, 5 и 4. Пример пяткового набора: 20, 25, 30, 35, ..., 120. В наборы может включаться колесо 127 для обеспечения работ в дюймовой системе измерений.

2.2.4.4 Имеется значительное количество способов подбора сменных шестерён гитары. Рассмотрим суть одного из них – способа подбора с разложением передаточного отношения на множители.

Пример. Пусть требуется подобрать из пяткового набора шестерён: 20, 25, 30, 35,..., 120, четыре колеса, обеспечивающие передаточное отношение 

Представим передаточное отношение в виде двух дробей, разложив числитель и знаменатель на множители:   . Затем умножим числитель и знаменатель каждой дроби на какое-либо число, чтобы в результате получить числа из набора шестерён: .

Проверим результат подбора по условиям сцепляемости, приняв из скобок условий (2.1; 2.2) число 20:

30+45>20+20 (первое условие выдерживается),

20+40<45+20 (второе условие не выдерживается).

Если условия сцепляемости (одно или оба) не выдерживаются, то можно переставить местами числитель с числителем, или знаменатель со знаменателем, или дроби.

Переставим в примере знаменатели:  тогда получится: 30+40>20+20 и 20+45>40+20,  т.е. условия сцепляемости при таком подборе выдерживаются.

2.2.10 Компоновки  и  конструктивные  решения  приводов  главного  движения

Рис. 2.10. Коробка  скоростей,

встроенная в шпиндельную бабку

2.2.10.1 Приводы, обеспечивающие более 4 вариантов скоростей, обычно включают несколько последовательно расположенных групп на 2, 3, 4 скорости, составляющих коробку скоростей. Выходной вал привода главного движения – шпиндель – монтируется в корпусной детали, называемой шпиндельной бабкой (или головкой – в зависимости от типа станка).

Различают приводы  встроенные в шпиндельную бабку и разделённые.

На рис. 2.10 в качестве примера показана коробка скоростей на 12 вариантов, встроенная в шпиндельную бабку. Уравнение кинематического баланса этого привода следующее:

.

Для размещения всех передач кроме ременной, связывающей электродвигатель с входным валом бабки, использована одна корпусная деталь, что позволяет проще обеспечить надлежащую координацию валов, упростить систему смазки, сконцентрировать органы управления

приводом и т.д. В ряде случаев не применяют ременную передачу, а двигатель монтируют на бабке, что делает привод ещё более компактным, но опасность появления (или усиления) вибраций шпинделя возрастает.

На рис. 2.11,а,б показаны разделённые приводы на 12 и 18 вариантов, состоящие из двух узлов – коробки скоростей и шпиндельной бабки с перебором, механизмы которых связаны ременной передачей. Уравнения кинематического баланса этих приводов будут, соответственно:

а)       б) .

Кроме недостатков, связанных с наличием двух силовых узлов вместо одного, такие приводы имеют достоинства: узел, находящийся в рабочей зоне станка (шпиндельная бабка), является весьма компактным, колебания, возникающие в коробке скоростей, не передаются шпинделю и т.д.

Рис. 2.11. Разделённые  приводы с переборами:

а – одинарным; б – двойным

Рис. 2.13. Варианты решений приводов с уменьшенными осевыми габаритами: а – привод с расположенными одна против другой группами передач и дополнительной одиночной передачей; б – привод со "связанной" шестерней

Рис. 2.12. Возможные решения автоматических коробок  скоростей: а – вариант привода с регулируемым электродвигателем; б – вариант привода с нерегулируемым электродвигателем