Материал: Металлорежущие станки Краткий курс

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

На рис. 117 показана нормализованная конструкция срезной

муфты. Полумуфты 2 и 6 насажены на вал

1: одна — на

шпонке,

другая — свободно.

Связаны полумуфты

между

собой

при помощи штифта

4, вставленного в отверстие стальных

зака­

ленных втулок 3 и 5. На

3 4

5

6

 

ступице

 

полумуфты 6

за­

 

крепляют

зубчатое

колесо,

 

 

 

 

передающее вращение

валу

 

 

 

 

(или наоборот). При пере­

 

 

 

 

грузке

окружное

усилие на

 

 

 

 

штифте

превышает

допусти­

 

 

 

 

мое, и штифт срезается, пре­

 

 

 

 

дохраняя от разрушения дру­

 

 

 

 

гие детали привода. Штифты

 

 

 

 

изготовляют из стали марок

 

 

 

 

45, У8А, У10А. Для восста­

Рис. 117. Конструкция нормализован­

новления

работоспособности

предохранителя

необходимо

ной срезной

муфты

 

установить новый штифт.

 

 

 

 

Величина крутящего момента, ограничиваемого срезной муф­

той,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мп=

X K°eR = M*vkd НМ-

 

(75)

Здесь d — диаметр штифта в м;

 

 

 

 

 

 

 

kc = af - = 0,7-i-0,8;

 

 

 

 

 

 

 

 

и в

 

 

 

аср, ов — пределы

прочности соответственно

при срезе и растя­

 

 

жении в н/м2;

 

 

 

 

R — расстояние оси штифта от оси вала в м;

 

МкР — наибольшая величина расчетного

крутящего момента

кд =

на валу 1 в нм;

 

 

 

 

1,25 -г- 1,3 — коэффициент динамичности.

когда

Срезные предохранители

применяют в тех случаях,

перегрузки редки, а запас прочности механизма велик.

Работа кулачковых и шариковых муфт основана на передаче движения от ведущего звена ведомому при помощи скошенных торцовых кулачков или шариков. Возникающие осевые силы уравновешиваются одной центральной или группой цилиндриче­ ских пружин. На рис. 118 показаны кулачковая и шариковая муфты в одном исполнении. Все устройство смонтировано на втул­ ке 1: полумуфта 5 — на шлицах, колесо 6 — свободно. Осевые силы уравновешивает группа пружин 4, натяжение которых регу­ лируют при помощи гайки 2 и диска 3. В кулачковом варианте (см. рис. 118) полумуфта 5 и колесо 6 имеют торцовые кулачки (профиль в развертке см. рис. 119, а). Сила Рп отклоняется от

нормали на угол <р трения. Осевая составляющая ее Рх уравно­ вешивается пружиной. При перегрузке подвижная полумуфта 5

перемещается

сжимая

пружину.

Выступы

кулачков

2

3 4 5

Кулачковая

выходят

из

впадин.

 

Кулачки

мусрта

теперь

контактируют

своими

 

 

 

торцами до тех пор, пока вы­

 

 

 

ступы

не окажутся против оче­

 

 

 

редных

впадин. Под действием

 

 

 

пружин

полумуфта

5

переме­

 

 

 

щается вправо и выступы с уда­

 

 

 

ром входят во впадины, и такое

 

 

 

проскальзывание кулачков про­

 

 

 

исходит

до

снижения

окруж­

 

 

 

ной силы Р и осевой силы Рх

 

 

 

до допускаемой

величины.

 

 

LШариковая

В шариковом

варианте (см.

 

 

рис. 118) роль кулачков играют

 

 

муфта

шарики

7, находящиеся в кон­

Рис.

118. Предохранительные муфты

такте

с

тороидальным потаем

 

 

 

(рис.

119, б) или конусным по­

таем (рис. 119, в), призматическим пазом (рис. 119, г) и с шариками (рис. 119, д). При перегрузке шарики проскальзывают, переме­ щаясь одновременно вдоль оси отверстия в полумуфте (рис. 119, б).

Рис. 119. Профили рабочих поверхностей и схема действия.сил в кулачковых и шариковых предохранительных муфтах

Условия равновесия подвижного элемента в момент выключе­ ния выражается равенством

Pnp = P[4(^-4>)-^-f\ «.

где Рпр — суммарная сила отдачи всех пружин в н]

Р — окружная сила на кулачках в

н;

а =

45° — угол

наклона рабочей

поверхности кулач­

 

ков или касательной в точке

контакта шариков к

ср =

оси;

трения;

 

5-т-6° — угол

 

D — наружный диаметр кулачков или диаметр окружности

 

точек контакта шариков в мм]

 

d — диаметр контакта подвижной полумуфты в шлицевом

 

соединении в мм.

 

Для шариковых муфт d = D.

 

При сочетании шарика с потаями или пазами

а =

arcsm -^j—

,

 

 

 

аш

 

 

где dm — диаметр шариков в мм]

на

которую они

выступают

h = (0,2 -г- 0,4) dm — высота,

из гнезда, в м,м.

таких

предохранителях

колеблется

Количество шариков в

от 2 до 16. При небольшом числе шариков (до 8) применяют цент­ ральную пружину, одну на все шарики, при большем количестве — индивидуальные (как на рис. 118).

По конструкции шариковые муфты проще кулачковых. Условия контакта рабочих поверхностей при выключении шариковых муфт более благоприятны, вследствие чего при одинаковой точ­ ности изготовления они работают более надежно, чем кулач­ ковые муфты.

На рис. 120 показаны конструкции фрикционных предохра­ нительных муфт. Основными элементами у них являются фрик­ ционные поверхности в виде конусов (рис. 120, а) или торцов дисков (рис. 120, б). В конструкции (рис. 120, а) конусная муфта соединяет два вала 4 и 6 . Постоянное прижатие конусов осущест­ вляется пружиной 3, регулируемой при помощи гайки 5. При перегрузке конусы 1 и 2 пробуксовывают.

Пример многодисковой предохранительной муфты показан на рис. 120, б. Муфта выполнена в виде самостоятельного узла и монтируется на втулке 2, устанавливаемой на шлицевом участке вала 1 . Корпусом для наружных дисков 4 служит колесо 5. Внут­

ренние диски 3 насажены на шлицах

втулки 2. Пакет дисков

с помощью пружины 10 зажимается

между стенкой колеса 5.

и нажимным диском 6. Сжатие и регулирование пружин осуществ­ ляются с помощью гайки 7, диска 8 и группы шариков 9. Пре­

дельный крутящий момент устанавливается регулированием пру­ жины. Его величина для конусных муфт

Мк

РnpDf нм\

 

(76)

для дисковых муфт

2sin а

 

 

 

 

 

 

MK= 0,5PnpDfz нм.

 

(77)

Здесь Рпр — осевая сила, создаваемая пружиной,

в н;

D — средний диаметр

окружности

контакта фрикцион­

ных поверхностей

в м;

 

 

/ — коэффициент трения;

конуса

в град;

а — половина угла

при вершине

z — количество дисков.

 

 

§ 2. БЛОКИРОВОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА

Блокировочные устройства предотвращают ошибочное вклю­ чение в работу каких-либо механизмов, если такое включение представляет угрозу работоспособности станка, например, вклю­ чение подачи стола фрезерного станка при неподвижном шпин­ деле (фрезе); одновременное включение движений суппорта то-

Рис. 122. Блокировка рукояток, закрепленных на взаимно перпен­ дикулярных валах

карно-винторезного станка по двум параллельным цепям: от ходового винта и от ходового вала.

Чтобы исключить последствия неправильных включений, в ме­ ханизмы станков вводят блокировочные устройства, которые, блокируя два (иногда и больше) органа управления, не допу-

Рпс. 121. Блокировка рукояток, закрепленных на парал­ лельных валах

скают включения одного из них, если другой уже включен. Дан­ ная задача может быть решена с помощью механических, гидрав­ лических и электрических устройств. Рассмотрим некоторые механические блокировочные ус­ тройства.

На рис. 121 показана блоки­ ровка рукояток, закрепленных на параллельных валах I и II. Блоки­ рующими деталями являются диски 1ж2с вырезами. Положение дисков (рис. 121,а) является нейтральным. Из него возможен поворот любой рукоятки. Если повернуть, на­ пример, левую рукоятку (рис. 121,6), то диск 2 окажется запер­ тым и повернуть его не представ­ ляется возможным до возвраще­ ния диска 1 в первоначальное положение.

С помощью аналогичных элементов могут быть блокированы также взаимно перпендикулярные валы. На рис. 122 показано положение, при котором заблокирован вал II. Для его поворота необходимо предварительно вал I вернуть по стрелке на угол а в нейтральное положение.

§ 3. ОГРАНИЧИТЕЛИ ХОДА

Выбор схемы и конструкции устройства для ограничения хода подвижных частей станка зависит от назначения этого устрой­ ства и от требуемой точности ограничения. Ограничители хода делятся на предельные и размерные.