Кинематический расчет коробки подач
Практическое занятие №5
Кинематический расчет коробки подач
Цель: Изучить типовые механизмы коробок подач, научиться определять передаточное отношение
Краткие теоретические сведения
Назначение коробки подач - изменять скорости вращения ходового винта и ходового вала, чем достигается перемещение суппорта с выбранной скоростью в продольном и поперечном направлениях.
Типовые механизмы коробок подач
1. Механизм с конусом зубчатых колес и накидным колесом – Механизм Нортона
Рис. 1 - Механизм Нортона
Механизм Нортона (рис. 1) механизм позволяет получить арифметический ряд подач, необходимый при нарезании стандартных резьб; поэтому он широко применяется в коробках подач токарно-винторезных станков. Его достоинствами являются малые размеры вдоль оси возможность свободного выбора передаточных отношений независимо от межцентрового расстояния. Он позволяет получить при небольших размерах большое количество передаточных отношений, необходимых для нарезания разных резьб с различным шагом.
На ведущий вал I свободно надет рычаг 1, с помощью которого зубчатое колесо z1, находящееся постоянно в зацеплении с колесом z2 перемещается вдоль вала. Накидывая колесо z2 на одно из колес ведомого зубчатого конуса, получают соответствующее передаточное отношение. В нашем примере механизм типа Нортона имеет восемь передаточных отношения.
|
|
|
Существуют нортоновские передачи, у которых число передаточных отношений достигает 10—12 при приемлемых осевых размерах коробки.
Ведущим звеном может быть и зубчатый конус, т. е. передача является обратимой. Механизм с конусом может давать столько ступеней чисел оборотов на ведомом валу, сколько зубчатых колес имеет конус.
2. Множительный механизм - механизм типа Меандр
Достоинства механизма Меандр — однорычажное управление, малые осевые размеры и большой диапазон регулирования. Меандр широко применяют в токарно-винторезных станках. Для образования первой переборной группы в механизме подач.
Основные недостатки механизма Меандра: недостаточно жесткое и точное сопряжение включенных колес, ненадежная смазка и возможность засорения передач через вырезы в корпусе коробки и постоянное вращение всех блоков колес на валах, в том числе и не участвующих в передаче движения.
Существуют механизмы Меандра с передвижным зубчатым колесом вместо накидного. В этом случае жесткость конструкции увеличивается, но так как передвижное колесо может сцепляться только с большими колесами блоков, то для получения того же количества передаточных отношений, что и в механизме с накидным колесом, требуется большее количество блоков зубчатых колес.
|
|
|
Рис. 2 Механизм Меандр
Двойной блок шестерен z1-z2 жестко сидит на ведущем валу, блоки z3-z4, z5-z6 свободно вращаются на этом же ведущем валу, блоки z7-z8, z9-z10, z11-z12, z13-z14свободно вращаются на промежуточном валу. Необходимая частота вращения выходного вала достигается осевым перемещением ведомого колеса z16 вместе с накидным колесом z15 и введением в зацепление колеса z15 с одним из колес промежуточного вала. Число скоростей определяется количеством колес на промежуточном валу. Довольно распространенный тип механизма в коробках подач инструмента.
Кинематический расчет коробки подач
Уравнение, устанавливающее функциональную зависимость между величинами перемещений начального и конечного звеньев кинематической цепи, называется уравнением кинематического баланса.
Начальные звенья кинематической цепи в большинстве случаев имеют вращательное движение, конечные звенья получают как вращательное, так и прямолинейное движение.
Если начальное и конечное звенья оба вращаются, то уравнение кинематического баланса может быть представлено в следующем виде:
где nк – частота вращения конечного звена (шпинделя), об/мин;
|
|
|
nн – частота вращения начального звена (вала электродвигателя), об/мин;
i – передаточное отношение кинематической цепи.
где i1, i2, i3, ..., in – передаточные отношения отдельных кинематических пар цепи.
Если начальное звено имеет вращательное движение, а конечное – прямолинейное (движение подачи), то при минутной подаче Sм уравнение кинематического баланса имеет вид
где H – ход кинематической пары, преобразующей вращательное движение в прямолинейное.
Для винтовой пары
где tв – шаг ходового винта, мм;
k – число его заходов.
Для реечной пары
где m – модуль зацепления, мм;
z – число зубьев реечного колеса.
Когда подача конечного звена Sо задается в миллиметрах на один оборот начального звена, уравнение кинематического баланса имеет вид
Задание:
1. Записать назначение коробки подач
2. Описать типовые механизмы коробок подач:
- механизм с конусом зубчатых колес и накидным колесом – Механизм Нортона. Принцип работы, достоинства и недостатки. Нарисовать рис. 1. Написать формулы для определения всех передаточных отношений возможных для рис. 1
- Множительный механизм - механизм типа меандра. Принцип работы, достоинства и недостатки. Нарисовать рис. 2. Написать формулы для определения всех передаточных отношений возможных для рис. 2.
|
|
|
3. Записать уравнения кинематического баланса, если начальное звено имеет вращательное движение, а конечное – прямолинейное (движение подачи) для минутной подачи, подачи на оборот.
4. Записать уравнения для определения хода кинематической пары, преобразующей вращательное движение в прямолинейное (винтовую пару, реечную пару)
Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 637; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!