|
Назначение любой передачи состоит в том, чтобы передавать движение от двигателя к рабочим органам.
В приводах металлорежущих станков находят применение ременные, цепные, зубчатые, червячные, реечные и винтовые передачи.
Передаточным отношением называется отношение чисел оборотов ведомого вала к числу оборотов ведущего вала.
Ременная передача состоит из двух шкивов, закрепленных на валах, и охватывающей их гибкой ленты- ремня. Передача движения осуществляется за счет сил трения, возникающих между шкивами и ремнем. Для того чтобы сила трения была достаточной для передачи движения без проскальзывания, ремень дол жен охватывать шкивы с определенным начальным натяжением. На тяговую способность ременной передачи влияет величина угла охвата шкива ремнем. Ременные передачи применяют в станках, сельскохозяйственных машинах, транспортерах и других изделиях.
Передаточное отношение ременной передачи вычисляют по формуле
i = n2/n1=D1/D2 , (9)
где n1 и D1 - число оборотов и диаметр шкива ведущего вала;
n2 и D2 - число оборотов и диаметр шкива ведомого вала.
Цепная передача состоит из двух звездочек, закрепленных на валах и гибкой цепи. Зацепление происходит между зубьями звездочки и звеньями цепи. Цепные передачи применяют чаще всего при больших межосевых расстояниях между валами, а также для передачи значительных крутящих моментов.
Зубчатая передача применяется для передачи вращательного движения с одного вала на другой через зацепления зубчатых колес. Цилиндрические зубчатые передачи с прямыми, винтовыми (косыми) или шевронными зубьями применяют для передачи движения при параллельно расположенных валах.
Конические зубчатые колеса с прямым или винтовым зубом применяют для передачи вращения между валами, оси которых пересекаются под каким- либо углом. Зубчатые колеса с винтовым зубом устанавливают на скрещивающихся валах.
Передаточное отношение зубчатой передачи подсчитывают по формуле
i = n2/n1=z1/z2 , (10)
где n1 и z1 - число оборотов и число зубьев ведущего колеса;
п2 и z2 - число оборотов и число зубьев ведомого колеса.
 
Разберем передачу, состоящую из нескольких зубчатых колес, между валами а и d (рис. 157). Если известно число оборотов na, вала а, то число nd оборотов вала d можно определить по формуле
nd=na*z1/z2*z3/z4*z5/z6 = na*i1*i2*i3 ,
где z1 z3 z5 - число зубьев ведущих зубчатых колес;
z2 z4 z6 - число зубьев ведомых зубчатых колес;
i1 i2 i3 - передаточное отношение передач:
i1= z1/z2 ; i2= z3/z4 ; i3= z5/z6 ;
Произведение i1*i2*i3 представляет собой полное (общее) передаточное отношение кинематической цепи i. Очевидно, что указанные зависимости справедливы для передач с любым числом валов.
Кинематическая цепь главного движения и движения подач фрезерных станков начинается от электродвигателя с числом оборотов n. Поэтому уравнение кинематической цепи, например главного движения станка, имеет вид
nшn= nд*i1*i2*i3...ik (11)
где n - число оборотов электродвигателя об/мин;
i1 i2 i3...ik - передаточное отношение отдельных передач;
i - общее (полное) передаточное отношение кинематической цепи.
Рассмотрим теперь передачу, составленную из трех зубчатых колес, по схеме рис. 158.
В данном случае
nc=na* z1/z2*z2/z3 =n3*z1/z3.
Промежуточное колесо не влияет на число оборотов вала с. Такие промежуточные зубчатые колеса называются паразитными. Тот же результат получится и при любом другом числе паразитных зубчатых колес. Разберем теперь вопрос о направлении вращения зубчатых колес и валов в зубчатых передачах. В передаче, состоящей из двух зубчатых колес z1 и z2, колеса вращаются в противоположных направлениях.
Условимся обозначать направление вращения по часовой стрелке знаком «+», против часовой стрелки - знаком «-». Если в передаче, показанной на рис. 158, придать зубчатому колесу z1 вращение со знаком «+», то паразитное зубчатое колесо z2 будет вращаться в противоположном направлении (знак «-»), а зубчатое колесо z3 в направлении, обозначенном знаком «+». Таким образом, паразитное зубчатое колесо z2 не влияет на число оборотов зубчатого колеса z3, но изменяет направление его вращения. Тогда формулу для расчета числа оборотов можно написать следующим образом:
nd=na* z1/z2*z3/z4*z5/z6 (-1)m (12)
где m - число передач. Для передачи, показанной на рис. 157, число оборотов вала d, вычисленное по формуле (12), примет вид
nd=na* z1/z2*z3/z4*z5/z6 (-1)3 = na* z1/z2*z3/z4*z5/z6
Так и должно быть, так как в этом случае валы а и 11 вращаются в противоположных направлениях.
Червячная передача состоит из червяка и червячного колеса. Червяк представляет собой одно- или многозаходный винт. Червячное колесо имеет изогнутые по дуге окружности зубья. Оси вращения червяка и червячной шестерни в пространстве расположены под углом 90°. Для подсчета передаточного отношения червячной передачи пользуются формулой
i = n2/n1=k/z, (13)
где n2 и z - число оборотов и число зубьев червячного колеса;
п1 и k - число оборотов и число заходов червяка.
Число оборотов червячного колеса
n2 = n1*k/z
Реечная передача предназначена для преобразования вращатель ного движения в поступательное или наоборот.
Расстояние $, на которое переместится рейка за один оборот реечного зубчатого колеса, определяют по фор- муле
S = πmz, (14)
где m - модуль реечного зубчатого колеса и рейки, мм;
z - число зубьев реечного колеса.
Передача ходовой винтгайка служит для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот. Винтовая передача осуществляется двумя элементами - винтом и гайкой, работающими в паре. Ходовыми называют винты, предназначенные для осуществления перемещений в узлах металлорежущих станков или измерительных приборов. За один оборот ходового винта гайка переместится на величину шага винта t. За п оборотов винта гайка, движущаяся только поступательно. пройдет расстояние n*t.
Привод подач фрезерных станков осуществляется от отдельных электродвигателей, поэтому уравнение кинематической цепи подач фрезерных станков имеет вид
s= nдikn*t, (15)
где s - минутная подача стола в требуемом направлении, мм/мин;
nд - число оборотов электродвигателя, об/мин;
ikn - общее передаточное отношение коробки подач;
t - шаг ходового винта, мм.
|
