S )
Рис. 40. Кинематическая схема привода подачи сверлильного станка
Расчет коробок подач производится аналогично расчету коро бок скоростей. На рис. 40, б показав график подач множительной части привода. Точки s! — sQусловно обозначают числа оборотов вала V, соответствующие подачам s, — s9 шпинделя /.
Передаточное отношение постоянных передач определяют из уравнения кинематического баланса, составленного для любого значения подачи. Пусть s9 = smax. Это соответствует наибольшему
передаточному отношению |
iKn коробки подачикп = — •*-). |
||
Согласно уравнению (9) можем написать |
|||
1оГ’ |
i ^ - Jlm iez ie := S m ax ММ/об. |
||
Отсюда искомое передаточное отношение |
|||
г\ |
2з |
^ 1 7 _ |
Smax |
22 |
z4 |
Zl 8 |
f tf f ll9 z l 9Z*K7l |
На рис. 41 представлена кинематическая схема привода по дачи фрезерного станка. Продольная и поперечная подачи сто лов, вертикальное перемещение консоли осуществляются при помощи ходовых винтов и гаек. Кинематические цепи, приводящие в движение их ведущие звенья, состоят из группы зубчатых колес и коробки подач со сложенной структурой.
Подача столов измеряется в мм/мин. Пусть наибольшая вели чина продольной подачи snpy поперечной sno и вертикальной se мм/мин наибольшее значение передаточного отношения коробки
подачи iкп = — |
|
. |
На |
основании |
|
выражения (5) уравнение |
||||||
|
210 |
21в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кинематического баланса для цепи продольной подачи |
||||||||||||
|
2i |
ч . |
£20 , ^23 |
. Ч ъ . Чв . ^33 |
. ^ЗБ /^х / х |
= S |
мм/мин; |
|||||
эд z2’ z4 ■ |
2 22 224 |
2 26 2 31 |
234 |
|
230 “ |
1 |
||||||
|
|
|||||||||||
для поперечной подачи |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
п |
ч |
Ч £ |
|
22 0 . 223 ш22Б [ |
226 |
231 |
&X I*XI |
= $„0 |
мм/мин; |
|||
эд |
24 |
кп |
Z22 224 22в |
231 |
232 |
|
||||||
|
2 2 |
|
|
|
||||||||
для вертикального перемещения консоли |
|
|||||||||||
п |
Ь ,ZJ |
1 |
— . 1?» |
|
|
5м &XIIfXII = se мм/мин. |
||||||
|
|
г4 ’ г* |
222 224 |
22б 228 |
230 |
|
|
|
|
|||
Из этих уравнений можно определить передаточные отношения передач. Ускоренное перемещение столов осуществляется по корот кой кинематической цепи, в обход коробки подач. Для этого включается фрикционная муфта 21, вследствие чего вал VI полу чает вращение через колеса 1—2, 37—38.
Пример. Определить передаточные отношения зубчатых передач привода подачи фрезерного станка (см. рис. 41). Пределы регулирования продольных подач стола: smln = 25 мм/мин, sraax— 1250 мм/мин; (р = 1,26; пэд = 1440
об/мин; |
== 1; *х = 6 жж. |
Колесо |
п |
Ill |
IV |
IVa |
Колесо |
VI |
VII |
vm |
IX |
|
|
20 |
об/мин. |
20 |
|
|
|||||||
|
|
|
713 |
|
|
720 |
i |
|
|
|
|
|
ъ |
|
7п\ |
М у ф т а M |
|
/ 7?2 |
7гз |
|
|
|
|
|
|
79 |
Zts \/\ |
|
|
\ / 7?ь |
|
|
|
||
|
А |
\ / Z t o |
|
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
г* У у \ |
|
|
|
725 |
|
|
||||
|
|
^7>vSj |
ГЧХХЛ----- н |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
\ У 731 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
733 |
|
735 |
|
|
2б |
л Х Х |
|
|
|
|
Л * |
. |
А 31 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
hi |
Nj |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^XXfvWWY |
|
IXXXIXXXI |
1 |
] |
|||
|
|
|
|
ho X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7/рЛДУ _ |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
z20 |
VI |
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
? 2о / |
^зХХ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
771 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
72k |
X, |
|
|
|
|
|
|
|
5) |
|
|
|
73f |
73* |
|
|
Рис. 42. Структурная сетка и график чисел оборотов
1. Строим график подач для множительной части сложенной струк туры zs = 3j •З3 (1 + 1 -1) = 18 (рис. 42, а).
2. Из графика определяем передаточные отношения множительных передач:
h = |
L- |
h. = 1 - |
hi = L |
hi = 2- |
!ii = L |
fis = L |
г« 2 ’ z3 |
1Г |
z10 5 ’ |
z12 2 ’ |
zie |
г1я 2 |
z20 2 |
3. Согласно уравнению (5), кинематической схеме (см. рис. 41) и гра фику подач (см. рис. 42, а) составим уравнение кинематического баланса цепи Для
|
|
|
Z 1 |
Z3 |
z0 |
z16 |
z20 Z23 z26 |
Z33 |
Z3b |
|
|
uu/uuts |
|
||
|
|
|
H *4 |
Z10 Z10 |
ZM Z44 |
Z31 |
ZS4 |
Z3e X |
A |
max |
|
|
|||
Из него находим общее передаточное отношение |
постоянных |
передач |
|||||||||||||
(см. |
рис. |
41) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
£ |
|
21 т z 3 |
z 20 |
. z 23 |
t z 26 |
z 33 |
z 36 |
, |
z9 |
*16 b |
|
|
0,02 |
||||
z2 |
z4 |
z22 |
Z24 |
Z31 |
Z34 |
z 36 |
- |
f |
1440- p |
2-1 •В |
^11* |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
пэд — |
•Г " ЛХ *X |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
zio |
ne |
|
|
5 |
|
|
Передаточные отношения конических пар чаще всего принимают равными
единице. Примем — = — = Г, — = |
1. |
Тогда |
|
|
|
|||
z 34 |
Z36 |
|
z22 |
|
|
|
|
|
|
i3 . z2з .^25 _ |
1 _ |
S |
1 |
1 |
1 |
||
z2 |
z4 |
z24 |
Zgj |
11 |
11 |
2 |
2 |
2 |
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
Z 1 __ 8 |
Z 3 |
1 ^ |
Z 23 |
____ 1 _ |
|
Z 25 |
1 |
|
z2 |
11 |
z4 |
2 |
z 24 |
2 |
|
z3i |
2 |
4. Проверим правильность расчета для smjn. Напишем уравнение кинема тического баланса и подставим в него значения всех передаточных отношений:
z2 Z4 |
Z6 Z12 |
z18 z20 |
Z22 z24 |
|
Z31 z34 z36 ^ |
^ |
|
8 |
M |
1 M |
1 |
1 |
|
6 ^ |
•24,6 MM/MUH. |
= s min = 1440 *r: |
|
|
1- 2-2 1 1 1 |
||||
iV 2~ ' 2 ' 2 ' 2 ' 4 |
|
|
|||||
Значение мало отличается от заданного (на 1,6%).
Кинематический расчет можно произвести, построив график подач для всей структуры. В этом случае необходимо определить число оборотов хо дового винта X (см. рис. 41).
На основании уравнения (5) число оборотов ходового винта
„- ; _ SM4
«~ Пн ~ м ;
Подставляя в эту формулу значения slt s2, s3,. . , вычисляем ряд чисел оборотов винта: пъ п3, п3 . График подачи для всей структуры для данного примера показан на рис. 42, б.
§ 2. КИНЕМАТИКА ПРИВОДА РЕЗЬБОНАРЕЗНЫХ ЦЕПЕЙ
Принципиальная схема резьбонарезной цепи показана на рис. 43. Начальным звеном цепи является шпиндель /. С помощью колес 1—2, а — Ъ, с — d вращение передается ходовому винту 3 с шагом
te. Винт сообщает прямолинейное перемещение гайке 4, вместе с суппортом 5, несущим инструмент 6. В общем случае для полу чения резьбы заданного шага tn механизм подачи должен за один оборот заготовки переместить суппорт на величину хода резьбы: s = tHkH. Здесь кп — число заходов нарезаемой резьбы. Для однозаходных резьб кп = 1 , поэтому s = £*.
Рис. 43. Принципиальная кинематическая схема резьбо нарезной цепи
Согласно уравнению (8 ) можем написать
1 об. |
Zi |
а |
К 1в = 1п- |
z2 |
b |
Решая данное уравнение относительно ^ - и обозначая все
постоянные величины через С, получим формулу настройки смен ных колес на гитаре:
Л С _ л |
(32) |
|
b ' d - L Тв |
||
|
Величину С называют постоянной кинематической цепи; обычно С = 1 или 0,5.
Величины шага ходового винта и шага нарезаемой резьбы в уравнении (32) должны быть выражены в одних и тех же едини цах измерения, например в миллиметрах. Если ходовой винт и нарезаемая резьба метрические, то величину шага подставляют
непосредственно в формулу |
настройки (32). |
|
|||
Для |
дюймовой резьбы £ |
V |
nv — число ниток |
на |
|
= —, где |
|||||
для модульной |
резьбы tn = |
пр |
|
питчевой |
|
/мря, где пгр модуль; для |
|||||
резьбы |
= |
где р — питч. |
|
|
|
Так как 1" = 25,4 мм и я не могут быть целым числом миллиметров, пользуются их приближенными значениями в зави симости от допускаемой погрешности шага резьбы (табл. 6 ).