Механизмы для бесступенчатого изменения чисел оборотов в станках

Категория:
Металлорежущие станки


Механизмы для бесступенчатого изменения чисел оборотов в станках

Механизмы для бесступенчатого изменения чисел оборотов подробно рассматриваются в специальной литературе и в литературе по деталям машин, поэтому мы ограничимся рассмотрением схем некоторых механизмов, которые находят применение в станках, и конструктивных форм подобных механизмов, встраиваемых в соответствующие узлы станков.

Схемы механизмов для бесступенчатого изменения чисел оборотов. Для бесступенчатого изменения чисел оборотов преимущественно применяются различного рода фрикционные передачи. Лобовой фрикционный вариатор состоит из двух дисков, ведомого и ведущего, между которыми расположен ролик, перемещающийся в осевом направлении. Диски прижимаются к ролику. Передача момента происходит благодаря силам трения, возникающим в зоне контакта ролика с дисками. Передаточное отношение плавно изменяется от — до —. Диапазон изменения чисел оборотов находится в пределах 15. Окружная скорость точек диска вдоль линии контакта с роликом переменна, ролик же имеет среднюю окружную скорость, вследствие чего во всех других точках происходит скольжение, что приводит к сравнительно быстрому износу ролика и снижению к. п. д. передачи. Передаваемый крутящий момент определяется усилием прижима дисков к ролику и коэффициентом трения. Так как усилие прижима ограничено допускаемыми контактными напряжениями, то с целью увеличения передаваемого крутящего момента необходимо увеличивать длину линии контакта, что, в свою очередь, приводит к увеличению скольжения, а следовательно, износа и потерь. Поэтому вариаторы данного типа применяются при сравнительно небольшой мощности, в частности в станкостроении можно указать на механизм привода кулачково-распределительного вала токарно-револьверных автоматов, где этот механизм используется для изменения скорости вращения вала, а соответственно и величины подачи.

Рис. 1. Схемы бесступенчатых вариаторов.

В вариаторах с тороидными дисками вращение передается тремя роликами, что позволяет уменьшить их ширину, а следовательно, и скольжение, что способствует улучшению условий работы вариаторов, однако приводит к усложнению их конструкции.

Изменение чисел оборотов производится путем поворота роликов вокруг осей. При трех роликах конструкция механизмов крепления и поворота роликов становится довольно сложной. Диапазон изменения чисел оборотов находится в пределах.

В станкостроении данный вариатор используется весьма редко.

Разновидность тороидного вариатора, представленная на рис. 1, в, позволяет уменьшить скольжение до минимума, что выгодно отличает его от других форм вариаторов. Диапазон изменения чисел оборотов находится в пределах 4—8. Подобный вариатор был использован в приводе главного движения токарно-винторезного станка 1620, однако широкого применения он не получил.

В сфероконических вариаторах изменение положения точки контакта конического диска и сферического диска достигается поворотом оси сферического диска. Сферический диск располагается на валу электродвигателя, и поворот оси осуществляется путем поворота электродвигателя. Диапазон изменения чисел оборотов находится в пределах.

Так как в данном вариаторе имеет место точечный контакт, то он не может передавать значительных крутящих моментов и применяется при сравнительно небольшой мощности, в частности в приводах главного движения небольших сверлильных станков.

В торцовоконических вариантах конический диск находится в контакте с торцом кольца. Изменение числа оборотов достигается перемещением конического диска вдоль образующей. Конический диск устанавливается на валу электродвигателя и перемещается вместе с последним. Вариатор может быть использован при сравнительно небольшой мощности. Диапазон изменения чисел оборотов находится в пределах. Находит применение в сверлильных станках небольших размеров.

В чашечноконических вариаторах вращение передается от конического барабана, который контактирует с конической фаской чашки. Вал чашки расположен в корпусе, который может поворачиваться вокруг оси вала III, под действием пружины, благодаря чему чашка прижимается к коническому барабану. Изменение положения линии контакта конуса с фаской чашки осуществляется путем перемещения вала вдоль оси, при этом чашка занимает необходимое положение благодаря повороту корпуса. Диапазон изменения чисел оборотов находится в пределах. Вариатор может быть использован при небольшой мощности привода.

В ряде модификаций бесступенчатых вариаторов используются раздвижные конические шкивы. В желоб, образуемый раздвижными коническими шкивами ведущего и ведомого валов, входит звено, осуществляющее передачу вращения от ведущих шкивов к ведомым. В качестве звена могут быть использованы: обычные клиновые ремни, специальные широкие клиновые ремни, жесткое стальное кольцо, специальные цепи.

Конические шкивы перемещаются поворотом рычагов с помощью винтов. На рис. 2, а показано два положения шкивов, соответствующих наибольшему и наименьшему передаточным отношениям.

При обычных клиновых ремнях числа оборотов могут изменяться лишь в очень небольшом диапазоне, не превышающем двух. При специальных широких клиновых ремнях диапазон достигает 8—15, при стальных кольцах 6—16 и при специальных цепях — 6.

Подобный вариатор применяется на токарном станке 1К620.

Передачи со стальными кольцами имеют небольшую длину линии контакта, что ограничивает передаваемую мощность. Передача может быть выполнена весьма компактной, так, передача привода подач резьбо-шлифовального станка фирмы «Линднер» имеет габарит 120 мм при диапазоне изменения чисел оборотов 9. Передачи этого типа находят применение в приводах подач координатнорасточных и резьбошлифовальных станков, в приводе бабки изделия круглошлифовальных станков, в приводе главного движения алмаз-норасточных станков.

Более или менее значительное применение находят в станках передачи фирмы «PIV» со специальной цепью. На поверхности конических шкивов нанесены зубцы, благодаря чему эти шкивы внешне напоминают конические шестерни.

Профиль зубцов шкивов показан на рис. 2, б. Цепь состоит из штампованных звеньев, в окна которых заложен пакет тонких пластин, расположенных между подушками. Пластины имеют форму и сечение, показанные на рис. 2, б. Пластины могут свободно передвигаться в продольном направлений относительно друг друга, поэтому, когда цепь набегает на шкив, то пластины, перемещаясь в гнезде, образуют зубцы, сцепляющиеся с зубцами шкивов, вследствие чего обеспечивается передача значительных усилий. Вместе с тем благодаря скосу на боковой поверхности, пластины, поворачиваясь относительно друг друга, занимают правильное положение во впадине зуба. На рис. 2, в схематически показано положение пластин при контакте с верхней и нижней частью зубцов шкивов.

Бесступенчатые вариаторы этого типа находят применение в приводах главного движения токарно-винторезных, карусёльных, радиально-сверлильных станков, в приводах подач токарно-винторезных и карусельных станков.

В тех случаях, когда привод должен обеспечить значительный диапазон изменения чисел оборотов, превышающий диапазон, который может быть получен с помощью бесступенчатого вариатора, последний используется совместно с простейшей коробкой скоростей для ступенчатого из-254 менения чисел оборотов, что позволяет получить бесступенчатое изменение чисел оборотов во всем диапазоне. Структурные сетки для этого случая приведены на рис. 3. Как видно из приведенных структурных сеток, знаменатель прогрессии передаточных отношений коробки равен диапазону бесступенчатого вариатора.

Рис. 2. Схема бесступенчатых вариаторов с раздвижными коническими шкивами.

Рис. 3. Структурные сетки при бесступенчатом вариаторе и ступенчатой коробке.

Рис. 4. Конструкция бесступенчатого вариатора с раздвижными коническими шкивами механизма подач координатнорасточного станка.

Рис. 5. Привод токарного станка с цепным вариатором.

Бесступенчатый привод получает движение от вала, связанного с приводом главного движения. От вала бесступенчатой передачи движение передается механизмом подачи.

Бесступенчатый привод главного движения токарного станка состоит из бесступенчатой передачи с раздвижными коническими шкивами и пластинчатой цепью описанной выше конструкции и двухскоростной зубчатой передачи. Вращение передается от электродвигателя через ременную передачу валу и далее через бесступенчатую передачу и шестерни 15—14—29 или 15—14, 16—28 шпинделю станка. Следует заметить, что для повышения плавности входа зубчатые передачи с подвижными шестернями имеют косые зубцы.

Для перемещения конических шкивов при изменении передаточного отношения бесступенчатой передачи служат рычаги каждый рычаг состоит из двух планок, связанных распорными колонками. Рычаги поворачиваются около осей, которые для натяжения передачи можно сближать с помощью винта. Между планками рычагов расположены чашки, цапфы которых входят в отверстия рычагов, служащие для перемещения конических шкивов.

Изменение передаточного отношения бесступенчатой передачи осуществляется с помощью рукоятки диска, связанного с кривошипом. Кривошип имеет два пальца, расположенных под углом 180°. Каждый из пальцев с помощью своего шатуна перемещает по штанге ползушки, цапфы которых входят в пазы, имеющиеся на концах планок рычагов. При повороте кривошипа ползушки движутся в противоположных направлениях.

В процессе работы цепь натягивается с помощью колодок рычагов под действием пружин.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум