|
На рис. 161 дана кинематическая схема станков 6Н81Г и 6Н81. Кинематическая схема вертикально-фрезерного станка 6Н11 отличается от кинематической схемы станков 6Н81Г и 6Н81 вертикальным расположением шпинделя и валов коробки скоростей. Кинематическая цепь движения подачи стола одинакова для всех трех станков.
Цепь главного движения. От электродвигателя мощностью 5,8квт движение передается через полужесткую муфту I коробки скоростей. На шлицевом валу I сидит подвижный двойной блок зубчатых колес с числом зубьев 38 и 24. В дальнейшем всегда номер зубчатого колеса означает число его зубьев.
На валу II неподвижно закреплены зубчатые колеса 34, 31, 28, 24 и 38. С вала I на вал II движение передается через две пары зубчатых колес 38/24 или 24/38 т. е. вал II может получить две разные скорости вращения.
Следует отметить, что при постоянном модуле условие сцепляемости зубчатых колес состоит в том, что сумма чисел зубьев сцепляемых пар колес должна быть постоянной:
z1 + z2 = z3 + z4 = z5 + z6 = const. (17)
При различных модулях зубчатых колес сцепление обеспечивается при соблюдении уравнения
(z1 + z2) * m1 = (z3 + z4) * m2. (18)
где z1 и z2 - число зубьев первой пары колес;
m1 - их модуль, мм;
z3 и z4 - числа зубьев второй пары колес;
m2 - их модуль, мм.
В нашем случае при одинаковом модуле зубчатых колес m=2.5 мм выполнено условие (17), т. е. 38+24 = 28+ 34.
По валу III перемещаются два двойных блока зубчатых колес: 38, 34 и 28, 31. От вала II на вал III движение передается через одну из четырех пар зубчатых колес:
34/28, 31/31, 28/34 или 34/28.
Здесь также выполнено условие сцепляемости: для всех четырех пар сумма чисел зубьев зубчатых колес постоянного модуля m=2,5 мм везде одинаковая - 62.
Нетрудно убедиться, что если с какого-то вала, имеющего п различных скоростей, движение на следующий вал передается m вариантами (m=2, 3, 4 и т. д.), то число скоростей этого вала будет равно произведению n*m, т. е. оно удваивается, утраивается и т. д. Так, в нашем случае вал II имеет две скорости и движение на вал III передается четырьмя различными вариантами передач.
Следовательно, вал III имеет восемь (2 * 4 = 8) различных скоростей. Пользуясь формулой для передаточного отношения зубчатой передачи (10), можно определить все восемь значений чисел оборотов вала Ш:
n1 = 1440*38/24*24/38;
n2 = 1440*38/24*31/31;
n3 = 1440*38/24*28/34;
n4 = 1440*38/24*24/38;
n5 = 1440*24/38*34/28;
n6 = 1440*24/38*31/31;
n7 = 1440*24/38*28/34;
n8 = 1440*24/38*24/38;
где 1440 - число оборотов электродвигателя, об/мин.
С вала III на вал IV движение передается через зубчатые колеса 20/20.
Вал IV - вспомогательный, он служит для того, чтобы регулировать натяжение ремней клиноременной передачи от шкива диаметром 140 мм, сидящего на валу IV, к шкиву диаметром 210 мм на валу V. Вал V имеет также восемь различных чисел оборотов. Легко определить значения чисел оборотов, пользуясь формулой (9) для передаточного отношения ременной передачи, т. е. любое из восьми значений чисел оборотов вала IV надо умножить на передаточное отношение ременной передачи по формуле.
Движение от вала V на шпиндель можно передать двумя путями: непосредственно или с помощью перебора, состоящего из зубчатых колес 30, 64, 25 и 69. Передаточное отношение перебора i равно
iпер = 30/64*25/69 ~ 1/6,
т. е. перебор работает как понижающая передача. Таким образом, шпиндель имеет восемь наибольших чисел оборотов при включенной муфте М1 связывающей вал V с валом VII (шпинделем), и выключенном переборе и еще восемь различных (меньших) чисел оборотов при работе с перебором, т. е. всего шестнадцать различных чисел оборотов.
Можно написать уравнения кинематических цепей для определения всех шестнадцати ступеней чисел оборотов шпинделя.
Для определения минимального числа оборотов шпинделя надо из различных вариантов передач с одного вала на другой выбрать передачи с наименьшим передаточным отношением, а для определения максимального числа оборотов - с наибольшим. В нашем случае движение вала I на вал II передается посредством двух вариантов передач с разным передаточным отношением i: 3/24 и 24/38. Из них передача 24/38 дает наименьшее, а 38/24 наибольшее передаточное отношение.
При передаче вращения с вала II на вал III возможны четыре варианта передаточных отношений i:
34/28; 31/31; 28/34 и 24/38.
При написании уравнения кинематической цепи для минимального числа оборотов надо из этих дробей выбрать наименьшую по величине, а для максимального числа оборотов, наоборот,-- наибольшую из дробей. Уравнение кинематической цепи главного движения для наименьшего числа оборотов шпинделя с учетом упругого скольжения ремня определяется зависимостью
пшп*min = 1440*24/38*24/38*20/20*140/210*0,985*30/64*25/69 = 63 об/мин.
Наибольшее число оборотов будет
пшп*min = 1440*38/24*34/28*20/20*140/210*0,985 = 1800 об/мин.
Изменение направления вращения шпинделя происходит при реверсировании электродвигателя.
Цепь подач. Механизмы подач приводятся в движении от фланцевого электродвигателя мощностью 1,7 квт, непосредственно связанного полужесткой муфтой с валом VIII коробки по дач. На этом валу сидит подвижный блок зубчатых колес 24 и 38, сообщающий две скорости вращения валу IX посредством зацепления колес 24/38 или 38/24.
Вал Х получает вращение от вала IX через два блока зубчатых колес посредством передач
38/24; 34/28 и 28/34.
Таким образом, вал Х имеет восемь (2X4=8) различных чисел оборотов. На конце вала Х закреплено широкое зубчатое колесо 18, которое находится в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 37 подвижного блока (37 и 15). сидящем на валу XI. С вала XI на вал XII движение передается с помощью двух возможных передач: 37/15 или 15/37, следовательно, вал ХII имеет шестнадцать (8 X 2 = 16) различных скоростей вращения. От вала XII на вал ХIII вращение передается через червячную передачу 3/30, трехзаходный червяк, червячное колесо 30 и обгонную муфту М0. На противоположном конце вала ХIII закреплено зубчатое колесо 22, которое через пару зубчатых колес 42/42 вращает центральный вал XIV коробки реверсов.
Распределительное зубчатое колесо 42 связано с валом XIV предохранительной муфтой Mn и находится одновременно в зацеплении с тремя зубчатыми колесами 42, закрепленным на валу XV; 30, закрепленным на валу XVII, и 42, закрепленным на валу XVIII. Левое зубчатое колесо 30, закрепленное на валу XVII, находится в постоянном зацеплении с зубчатыми колесами 42 и 42, свободно сидящими на валах XV и XVIII. Легко увидеть, что левые зубчатые колеса 42 и 42 на валах XV и XVIII будут вращаться с такой же скоростью, как и правые зубчатые колеса 42 и 42, но в обратном направлении. Кулачковая муфта Мз служит для реверсирования вертикальной подачи стола, осуществляемой ходовым винтом XVI, который получает вращение от коробки реверса через коническую передачу 15/30. Кулачковая муфта М4 служит для реверсирования поперечной подачи, осуществляемой ходовым винтом XVIII. От коробки реверсов передается движение на продольную подачу стола через передачу 42/33, далее через передачу 35/27, шестеренчатый вал 19, зубчатые колеса 19/19, коническую передачу 14/28 и конический реверс 19/19 на ходовой винт XXII продольной подачи стола. Кулачковая муфта М5 служит для реверсирования продольной подачи.
Уравнение кинематической цепи для наименьшей продольной подачи
smin = 1420*24/38*28/34*18/37*15/37*3/30*22/42*42/30*30/33*35/19*14/28*19/19*6 = 32 мм/мин.
Величина наибольшей поперечной подачи может быть определена из уравнения кинематической цепи:
sпоп*min = 1420*38/24*38/24*18/15*3/30*22/42*42/30*30/42*6 = 760 мм/мин.
Быстрые перемещения стола, поперечных салазок и консоли. Эти перемещения осуществляются с постоянной скоростью. В этом случае вращение от электродвигателя непосредственно передается через вал VIII, винтовые зубчатые колеса 12/24 и фрикционную муфту М2 на вал XIII и далее рабочим органам станка. При быстром вращении вал XIII автоматически расцепляется обгонной муфтой М0, с корпусом червячного зубчатого колеса 30. Имея обгонную муфту М0, можно включить с помощью фрикционной муфты М2 быстрый не выключая рабочей подачи. При этом вал XIII будет вращаться быстрее, чем червячное зубчатое колесо 30. Скорость быстрых перемещений стола sб в продольном направлении определяется уравнением
sб = 1420*12/24*22/42*42/30*30/33*35/19*14/28*19/19*6 = 2900 мм/мин.
|
