Машиностроение \ Металлорежущие станки

Методические указания для выполнения курсового проекта по дисциплине «Металлорежущие станки», страница 5

В  некоторых  коробках  вместо  подвижных  блоков  используют  зубчатые  колеса,  находящиеся  в  постоянном  зацеплении  (схема  ж).  Включение  той  или  иной  ступени  осуществляется  включением  соответствующих  одно-  или  двухсторонних  электромагнитных  муфт.  Это  позволяет  осуществить  как  дистанционное,  так и  программное  управление  приводами.  Имеются  также  и  другие  варианты  коробок.

В  металлорежущих  станках  передаточные  отношения  всех  передач  обычно  находятся  в  пределах:

¼  £i£  2                                          (11)

В  соответствии  с  основным  законом  передаточных  отношений диапазон  регулирования  элементарных  коробок  скоростей  равен:

                                      (12)

Небольшой  диапазон  регулирования  является  недостатком  всех  типов  элементарных  коробок  скоростей  и  подач.  Поэтому  элементарные  коробки  получили  ограниченное  распространение.

 


Рисунок 1 –  Элементарные коробки скоростей и подач

Сложные  (многоваловые)  коробки  скоростей  и  подач. Сложные  коробки  скоростей  и  подач  получают  путем  последовательного  соединения  нескольких  элементарных  коробок.  Эти  коробки  позволяют  получить  необходимые  для  практики  величины  диапазонов  регулирования  при  соответствующем  количестве  ступеней.  Из  всех  закономерных  рядов  чисел  оборотов  сложные  коробки  скоростей  обеспечивают  получение  лишь  геометрического  ряда.  Однако  это  не  является  недостатком,  так  как  геометрический  ряд  обеспечивает  постоянный  перепад  скоростей  резания  при  переходе  от  одной  ступени  частоты  вращения  к  другой.

На  рисунке  2  показаны  сложные  трехваловые  коробки  скоростей  и  подач.  Все  они  состоят  из  двух  элементарных  коробок:  между  валами  I – II  и  II – III.  Вал  II  является  общим.  Полное  количество  валов  n  определяется  из  выражения:

n = K + 1                                             (13)

где  К – количество  элементарных  коробок  скоростей  или   подач.

На  схемах  «а»,  «б»  и  «в»  показаны  соответственно   сложные  трехваловые  коробки  на  4,  6  и  9  ступеней.  Такая  компоновка  позволяет  иметь  в  каждой  элементарной  коробке  свой  модуль  зацепления  (в  зависимости  от  величины  крутящего  момента  и  других  факторов)  и  свою  минимально  необходимую,  сумму  чисел  зубьев.  Это  обеспечивает  минимальные  радиальные  размеры.  Вместе  с  тем,  такая  компоновка  приводит  к  увеличенным  осевым  размерам,  которые  равны  сумме  осевых  размеров  всех  элементарных  коробок.

Для  уменьшения  осевых  размеров  применяют  или  смешанную  компоновку  элементарных  коробок  (схема  г),  или  сложные  коробки  с  так  называемыми  «связанными»  колесами.  Такие  колеса  являются  общими  для  двух  элементарных  коробок.

На  схемах  «д»  и  «ж»  показаны  коробки  с  одним  связанным  колесом,  на  схеме  «е»  с  двумя.  Имеются  также  трехваловые  6-ти  ступенчатые  коробки  с  двумя  «связанными»  колесами.

В  настоящее  время  нет  общей  теории  определения  чисел  зубьев  для  коробок  со  «связанными»  колесами,  что  существенно  затрудняет  их  кинематический  расчет.  Кроме  того,  такие  коробки  вынуждают  назначать  сумму  чисел  зубьев  больше,  чем  минимально  необходимая,  что  приводит  к  увеличению  радиальных  размеров.  Вместе  с  тем  имеется  вполне  приемлемые  для  практики  частные  решения.  Некоторые  из  них  будут  рассмотрены  ниже.

Примеры  сложных  4-х  валовых  коробок  скоростей  приведены  на  рисунке  3.

Кинематическая  схема  сложной  4-х  валовой  18-ти  ступенчатой  коробки  скоростей  вертикально-фрезерного  станка  показана  на  рисунке  4.

Кинематические  параметры  сложных  коробок скоростей  (подач). Общее  количество  ступеней  сложных  коробок  скоростей  (подач)  определяется  как  произведение  количества  ступеней  элементарных  коробок,  входящих  в  состав  данной  сложной  коробки,  т.е.

                                   (14)

где   Z –

общее количество ступеней сложной коробки скоростей (подач);

Zi–

количество ступеней i-той элементарной коробки скоростей (i  = 1…k);

k –

количество элементарных коробок скоростей (подач).

 


Рисунок 2 – Трехваловые коробки скоростей и подачи

 


Рисунок 3 -  Четырехваловые коробки скоростей и подач

 


Рисунок 4 – Коробка скоростей вертикально-фрезерного станка

Значения  Zi  записывают  в  соответствии  с  порядком  их  конструктивного  расположения.

Аналогично  определяется  диапазон  регулирования

                                  (15)

где   D –

общий диапазон регулирования сложной коробки    скоростей  (подач);

Di –

диапазон  регулирования  i-ой  элементарной коробки скоростей  (i = 1 … k).

Так  как  общее  количество  ступеней  и  общий  диапазон  регулирования  определяют  как  произведение  соответствующих  величин,  такие  структуры  называют  множительными  структурами,  а  элементарные  коробки  скоростей,  входящие  в  состав  сложной  коробки,  называют  множительными  группами.

Знаменатель  геометрического  ряда,  а  соответственно  и  диапазон  регулирования  той  или  иной  множительной  группы  определяются  так  называемой  характеристикой  множительной  группы.  Под  характеристикой  понимают  величину,  численно  равную  количеству  ступеней,  которое  кинематически  предшествует  данной  множительной  группе.

В  зависимости  от  выполняемых  кинематических  функций  различают  следующие  виды  множительных  групп.

Скачать файл