УРОК № 3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
Назначение и типы приводов
Приводом станка называется совокупность передач, сообщающих целевым узлам станка необходимые движения. В привод входит так же источник движения. Привод должен обеспечивать возможность регулирования скорости движения исполнительных звеньев станка.
Приводы станков подразделяются на ступенчатые и бесступенчатые.
К ступенчатым относятся приводы со ступенчатыми шкивами, с шестеренными коробками скоростей и приводы в виде многоскоростных асинхронных электродвигателей. Возможны также ступенчатые приводы, являющиеся комбинацией упомянутых выше механизмов. К бесступенчатым приводам можно отнести приводы с механическими вариаторами, электродвигатели постоянного тока с регулируемой частотой вращения, гидравлические приводы и комбинированные.
Привод с шестеренной коробкой скоростей является наиболее распространенным типом привода главного движения в металлорежущих станках. Их достоинством являются компактность, удобство в управлении и надежность в работе.
Недостатки приводов с шестеренными коробками скоростей заключаются в невозможности бесступенчатого регулирования скорости, а также в сравнительно низком К.П.Д. на высоких частотах вращения в случае широкого диапазона регулирования.
Существует большое количество различных конструкций коробок скоростей, однако все они представляют собой сочетание отдельных типовых механизмов).
|
|
Коробки скоростей различают по способу переключения скоростей и компоновке.
По способу переключения скоростей коробки бывают с передвижными (скользящими) колесами: с кулачковыми, фрикционными муфтами и электромагнитными муфтами; с комбинированным переключением; со сменными колесами.
В зависимости от компоновки различают коробки скоростей, встроенные в шпиндельную бабку, и коробки скоростей с раздельным приводом. Применение раздельного привода с разгруженным шпинделем обеспечивает более плавное вращение шпинделя и чаще применяется в точных станках. Гидравлический привод применяется как для вращательного, так и для поступательного перемещения, но широкое применение получил для прямолинейных перемещений стола шлифовальных станков, ползуна протяжных станков, поперечно-строгальных станков и в других станках.
Передаточные отношения различных кинематических пар
В металлорежущих станках для передачи вращательного движения применяют ременные, цепные, зубчатые и фрикционные передачи; для поступательного движения: винт-гайку, реечную передачу, кулачковые механизмы и др.
Ременная передача.
Применяется чаще всего для передачи движения от электродвигателя к шпиндельной бабке станка.
|
|
Рисунок 1 – Ремённая передача.
Если D1 и n1 - диаметр шкива и частота вращения ведущего вала I , а D2 и n2 - ведомого II, то зависимость между ними будет
n2= n1· · 0,985= n1 · iр.п .· 0,985
Отношение = iр.п называется передаточным отношением ремённой передачи, а 0,985 - принято, как поправочный коэффициент на скольжение ремня. Направления вращения ведущего и ведомого валов совпадают при открытой передаче. Наиболее распространенными являются клиновые ремни ввиду некоторых преимуществ перед плоскими: повышенная тяговая способность, лучшая эксплуатация, меньше простои при замене ремня. Выбор типа и числа клиновых ремней связан с передаваемой мощностью и окружной скоростью.
Цепная передача применяется для передачи движения от одного вала к другому, находящемуся сравнительно на большем расстоянии, чем при зубчатой передаче. Частота вращения вала:
n2= n1· = n1 · iц..п
Рисунок 2 – Цепная передача
отношение = iц..п - называется передаточным отношением цепной передачи, где z1 и z2 числа зубьев ведущей и ведомой звездочек. Направление вращения валов всегда одинаково. Цепные передачи применяются как с ролико-втулочными цепями, так и с зубчатыми (бесшумными). Выбор их производится конструктивно в зависимости от назначения узла.
|
|
Зубчатая передача цилиндрическими или коническими колесами.
Рисунок 3 – зубчатые передачи
Передача компактна, может передавать большие крутящие моменты. Применяется для изменения частоты вращения и величин подач в коробках скоростей и подач, а также в качестве привода от электродвигателя к станку и к другим механизмам. Характеризуется постоянством передаточного отношения. Частота вращения ведомого вала II определяется:
n2= n1· = n1 · iз...п
где z1 и z2 - числа зубьев ведущего и ведомого колес.
Отношение = iз...п - называется передаточным отношением зубчатой передачи. В зубчатой передаче из двух зубчатых колес направление вращения ведущего и ведомого валов различные. При необходимости изменения направления вращения устанавливают промежуточное (паразитное) колесо.
Червячная передача применяется в большинстве случаев для резкого понижения частоты вращения ведомого вала одной передачей, а также для плавности и равномерности движения и в делительных цепях станков. Частота вращения червячного колеса определяется так:
|
|
n2 = n1· = n1·i ч.п.,
где К – число заходов червяка;
Z – число зубьев червячного колеса;
iч..п - передаточное отношение червячной передачи.
Рисунок 4 - Червячная передача
Реечная передача.
В станках применяется для перемещения кареток, суппортов, столов и других частей. За n оборотов колеса в минуту скорость перемещения рейки определится по формуле:
, м/мин
Для передачи, состоящей из червяка и рейки
, м/мин,
Где z –число зубьев колеса;
t – шаг зуба;
m – модуль зацепления;
tz - шаг червяка
α - угол подъёма винтовой линии червяка;
β – угол между осью червяка и направлением движения рейки.
Рисунок 5 – Реечная передача
Длина прямолинейного перемещения рейки за 1 оборот реечного зубчатого колеса
l = z · t = z · π · m
Винт – гайка.
Применяется для перемещения столов, суппортов, салазок и других частей станков. Если обозначим шаг винта через t, а частоту вращения винта или гайки через n, то скорость перемещения одного из элементов
, м/мин
Перемещение гайки за 1 оборот винта
L = z · t,
Где z – число заходов винта.
Рисунок 6 – Передача винт-гайка
Кулачковая передача.
Применяется преимущественно в автоматических или в полуавтоматических, а также в других станках как средство управления и силовой передачи. Если, например, на дисковом кулачке радиус изменяется от R1 до R2 по закону архимедовой спирали в пределах угла, то скорость ползуна на этом участке
v = , м/мин
Выражение называются шагом спирали, выражение - подъёмом кривой на участке угла α.
Рисунок 7 – Кулачковая передача
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 114; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!