Рабочие поверхности чашек — торовые, роликов — конические. При повороте роликов вершина конической поверхности описы вает дугу окружности, вследствие чего диаметры контакта меня ются.
§2. ТИПОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПРИВОДА ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ
Вприводах главного движения применяют кривошипно-шатун ные передачи, кулисный и реечный механизмы. В цепях подачи получили распространение винтовые, реечные и кулачковые ме ханизмы.
На рис. 12, а показана схема винтовой передачи. Ходовой винт 1, получая движение от зубчатой передачи, вращается в гайке 2 суппорта или стола 5. Не имея осевого смещения, вращающийся винт перемещает гайку 2 вместе с суппортом вдоль своей оси. В ряде случаев винт 1 жестко закрепляют в станине (рис. 12, б), а гайке 2 сообщают вращение. В результате этого гайка получает поступательное движение вместе со столом 5. Винтовые передачи обеспечивают большую редукцию, точность и плавность осущест вляемых ими перемещений.
печивает контакт ролика с кулачком и осуществляет обратный ход суппорта.
Если б — угол поворота кулачка (в рад.);
ДД — величина подъема |
кривой, |
профилирующей кулачок |
(в м) при повороте |
его на 1 |
рад, то перемещение I ра |
бочего органа для передачи, изображенной на рис. 13, а,
I= ДД0 м,
а на рис. 13, б
l = ARBi.p му
где £р= у - — передаточное отношение промежуточной передачи.
Форма профиля кулачков зависит от принятого закона дви жения исполнительного органа. Рабочие участки профиля, осу-
Рнс. 14. Элементарный механизм с цилиндриче ским кулачком
щесгвляющего равномерное перемещение ведомого звена (напри мер, движение подачи), очерчивают по спирали Архимеда. Ее уравнение в полярных координатах
Я = а>Аг + ^о»
где Д — мгновенный радиус кривизны; Д0 — начальный радиус кривизны; 0 п — угол поворота; а); — постоянная величина.
Обычно кулачок вращается равномерно, следовательно, угол поворота и приращение радиуса кривизны, а с ним и перемещение рабочего органа будут пропорциональны времени.
Механизмы с цилиндрическим кулачком (рис. 14) подобны вин товой передаче. Кулачок 1 имеет винтовую рабочую поверхность.
2 Металлорежущие станин |
33 |
В контакте с ней находится ролик 2, который непосредственно связан с ведомым элементом 3 (рис. 14, а) или с промежуточной передачей, например, в виде рычага 4 (рис. 14, б). Величину ско рости движения рабочего органа можно регулировать путем из менения числа оборотов кулачка или угла подъема рабочей по верхности его.
Допустим, что Р (рис. 14, в) — сила, которую должна преодо
леть кулачковая передача. В процессе работы |
между кулачком |
||||||
и роликом возникает сила N, имеющая две составляющие: |
|||||||
Р п — качающую рычаг |
и Р 2 — воспринимаемую опорой О . |
||||||
Из условий |
равновесия |
|
|
|
|
||
отсюда |
|
Prxcos а = Рк/у, |
|
|
|||
|
|
D |
_Prxcos а |
|
|
||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
* к |
" г 2 |
• |
|
|
Из треугольника сил |
|
|
|
|
|
||
|
|
N = --------—--------- |
|
(12) |
|||
|
|
|
|
cos (ф—а —фх) * |
|
||
где а|) — угол |
подъема кулачка; |
|
|
|
|||
а — угол, |
определяющий положение оси рычага; |
||||||
Ф, — угол трения ролика рычага о рабочую поверхность ку |
|||||||
лачка. |
|
|
|
|
|
|
|
Разлагаем силу N на составляющие, направленные вдоль оси |
|||||||
кулачка и перпендикулярно к ней; получим |
Р х — создающую |
||||||
осевое давление и Р 0 |
— окружную |
силу |
на кулачке. Пренебре |
||||
гая трением в опорах, |
можно написать |
|
|
||||
|
|
P0 = N sin (г|з—фх). |
|
|
|||
Подставляя значение |
N из уравнения |
(12), |
получим |
||||
|
|
р |
_ |
Рк sin (Ф — Ф1) |
|
|
|
|
|
|
0 |
cos (\|э — а — фх) * |
|
|
|
Если ось рычага перпендикулярна оси кулачка (см. рис. 14, б) и а = 0 , то
Р0= Р к tg M’ -<Pl).
§ 3. УСТРОЙСТВА ДЛЯ РЕВЕРСИРОВАНИЯ
Эта группа устройств предназначена для изменения направле ния движения исполнительных механизмов станка. Чаще всего реверсирование осуществляется с помощью цилиндрических и конических зубчатых передач. На рис. 15, а, б показаны механиз-
мы реверса с цилиндрическими колесами. При передаче движения через два зубчатых колеса валы / и / / вращаются в разных направ лениях, а при передаче через три зубчатых колеса —■в одном на правлении.
Работа реверсивных устройств с коническими колесами осно вана на том, что колеса 1 и 3, находясь в зацеплении с колесом 2
(рис. 15, в, г), вращаются |
|
|
в противоположных направ |
I |
|
лениях. в |
этом случае ревер |
|
сирование |
производят пере |
|
ключением |
полумуфты М |
м |
(рис. 15, в) или перемещением |
|
|
|
|
|
а |
|
|
||
блока колес 1—3 (рис. 15, г). |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
a) |
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
§ 4. СУММИРУЮЩИЕ |
|
£ |
|
|
|
2 |
3 |
|||
|
МЕХАНИЗМЫ |
\ |
|
|
|
|
|
|||
Для суммирования движе |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ний на |
одном звене в кине |
|
|
|
|
|
|
t |
- |
|
матические |
цепи некоторых |
|
|
м |
|
|
|
|||
|
|
N |
|
|
N |
|
||||
станков вводят специальные |
|
|
|
|
|
|||||
I |
/ |
8) |
I |
/ |
|
|||||
механизмы. В качестве таких |
|
г) |
|
|||||||
механизмов используют вин |
|
Рис. |
15. |
Реверсирующие |
механизмы |
|||||
товые |
пары, |
реечные и чер |
|
|||||||
вячные |
передачи, дифферен |
|
|
|
|
|
колесами. |
|||
циалы с цилиндрическими и коническими зубчатыми |
||||||||||
На рис. 16, а, б показаны две схемы дифференциальных меха |
||||||||||
низмов, составленных из цилиндрических колес. На валах / |
и / / / |
|||||||||
(рис. 16, а) жестко установлены зубчатые колеса 1 и 4. |
Полый вал |
|||||||||
II имеет водило 5, в которое вмонтирован сателлитный вал 6 с |
||||||||||
колесами 2 и 3. Они находятся в зацеплении с колесами |
/ и |
4. |
||||||||
Движение от валов I и II суммируется на валу III. Вращение ве |
||||||||||
домого вала III можно себе представить состоящим из двух движе |
||||||||||
ний: первое он получает от вала I при неподвижном вале II и второе от — вращения вала II при неподвижном вале /. Вал I передает вра щение по цепи зубчатых колес 1—2, 3—4. При вращении вала II вместе с водилом сателлитное колесо 2 , обкатываясь вокруг не
подвижного колеса /, |
получает |
вращение вокруг своей оси, ко |
|
торое и передает валу |
III при |
помощи передачи 3—4. Переда |
|
точное отношение от ведущих звеньев / и II к ведомому звену III |
|||
ii - ш — —------г - ; |
Hi-in = 1 — ^ |
4 |
|
|
|
Z2 |
|
Другой механизм (рис. 16, б) отличается от предыдущего фор мой водила 5 . Вместо блока сателлитных колес 2 и 3 здесь уста новлено одно удлиненное колесо 3 на оси 6 и промежуточное