Классификация металлорежущих станков (стр. 8 )

На рисунке 23 показана фрикционная многодис­ковая бесконтактная электромагнитная муфта. Она от­личается от рассмотренной выше контактной муфты в основном отсутствием скользящих контактов. Катуш­ка 2 смонтирована в катушкодержателе 4, который центрируют и закрепляют отдельно. На втулке 5 за­креплен сварной корпус 1, который состоит из внеш­него и внутреннего колец, соединенных между собой диском 3 из немагнитной стали.

Предохранительные муфты предназначены для предохранения механизмов станка от аварий при пере­грузках. У муфт, показанных на рисунке 21, зим, пре­дохраняющим звеном является штифт 1, сечение кото­рого рассчитывается на передачу определенного кру­тящего момента. При перегрузках этот штифт срезает-

ся, происходит разрыв соответствующей кинематиче­ской цепи и тем самым предотвращается повреждение ответственных деталей станка.

Муфты обгона. В станках часто бывает необхо­димо одному и тому же валу сообщать два различных движения (медленное - ра­бочее и быстрое - холостое), которые осуществляются по двум отдельным кинема­тическим цепям. Чтобы включить цепь быстрого хода, не выключая цепи рабочего движения, применяют муфты обгона.

В качестве муфт обгона можно использовать храповые механизмы (рисунок 24, а). Вал 2 вращается от вала 1 через кониче­ские колесаи храповой механизм (колесо z4

свободно посажено на валу 2). Если одновре­менно включить цепь быстрого хода через пе­редачу, то вал 2 вместе с храповым колесом

4 будетвращаться быстрее зубчатого колеса z4 и собачка 3 будет проскальзывать. На рисунке 24, б показана муфта обгона роликового типа. Она состоит из закрепленного на валу корпуса (звездочки) 1, наружного кольца или втулки 2, связанной или составляющей одно целое с зуб­чатым или червячным колесом, шкивом и т. п., и нескольких роликов 3, помещенных в вырезах корпуса 1. Каждый из роликов отжимается од­ним - тремя, в зависимости от длины ролика, штифтами 4 с пружинами 5 в направ­лении к узкой части выемки между деталями 1 и 2. Если, например, ведущей ча­стью является втулка 2, то при вращении ее в сторону, указанную стрелкой, ролики увлекаются трением в узкую часть выемки и заклиниваются между втулкой и кор­пусом муфты. Поэтому в этом случае корпус 1 и связанный с ним вал будут вра­щаться с угловой скоростью втулки 2. Если при продолжающемся движении втул­ки 2 против часовой стрелки валу и корпусу 1 сообщить движение по другой кине­матической цепи, направленное в ту же сторону, только имеющее скорость, боль-

шую по величине, чем скорость втулки 2, то ролики переместятся в широкую часть выемки и муфта окажется расцепленной. При этом детали 1 и 2 будут вращаться каждая со своей скоростью.

Ведущим элементом может быть любая из деталей 1 и 2. Если ведущим явля­ется корпус, то муфта сцепляется при его вращении по часовой стрелке, или когда он, вращаясь в том направлении, опережает втулку.

РЕВЕРСИВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ

Направление движения в механизмах станков можно изменять с помощью различных механических, электрических устройств. Наиболее часто применяют реверсивные механизмы с цилиндрическими и коническими колесами.

На рисунке 25, а-в показаны схемы реверсивных механизмов с передвижными зубчатыми колесами, а на рисунке 25, г-е - с неподвижными колесами и муфтами. Механизм с коническими зубчатыми колесами показан на рисунке 25, ж, где ре­версирование производится двусторонней кулачковой муфтой. Направления дви­жения показаны стрелками.

В некоторых деталях зубообрабатывающих станков применяют реверсивные механизмы, подобные изображенному на рисунке 25, з. Здесь при неизменном на­правлении вращения зубчатого колеса z=16 составное колесо получает возвратно-вращательное движение.

Гидравлическое реверсирование осуществляется изменением направления по­тока масла в рабочий цилиндр, чаще всего с помощью направляющих гидрорас­пределителей, электрическое реверсирование - путем изменения направления вра­щения электродвигателя привода.

ПЛАНЕТАРНЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Планетарной называется передача, в которой оси некоторых колес являются подвижными. Звено, на котором установлены зубчатые колеса с подвижными ося­ми, называется водидом. Зубчатые колеса, оси которых подвижны, называются са­теллитами. При подвижном водиле сателлитами, вращаясь вокруг своих осей, в то же время вращаются вместе с ними. Этим они напоминают движение планет, отку­да и произошел термин «планетарные механизмы» или «планетарные передачи».

Неподвижная ось, около которой вращается или может вращаться водило, на­зывается основной осью. Сцепляющиеся с сателлитами зубчатые колеса, оси кото­рых совпадают с основной осью, называются центральными колесами. При непод­вижном водиле планетарная передача превращается в простую передачу. Плане­тарные механизмы, в которых подвижны все три основные звена, называются дифференциальными передачами или дифференциалами.

Планетарные передачи позволяют получать широкий диапазон передаточных отношений (особенно больших передаточных отношений) и осуществлять сложе­ние движений (алгебраическое). К достоинствам планетарных передач относятся малые размеры и масса, незначительные потери на трение. Переход от обычных передач к планетарным обеспечивает уменьшение массы в 1,5 - 5 раз.

Планетарная передача с цилиндрическими колесами. Показанная на ри­сунке 26, а схема механизма является примером планетарной передачи с цилинд­рическими колесами. У этой передачи зубчатые колеса ъ\ и z2 являются централь-

ными, z3 и z4 - сателлитами, а звено 1 - водилом. Передача обладает возможностью передавать движение семью различными способами:

1)  вал п1 - ведущий, п4 - неподвижный, водило п0 - ведомое;

2)  вал п1 - ведомый, п4 - неподвижный, водило п0 - ведущее;

3)  вал п1 — ведущий, п4 — ведомый, водило По — ведущее;

4)  вал п1 - ведомый, п4 - ведущий, водило п0 - ведущее;

5)  вал п1 - неподвижный, п4 - ведущий, водило п0 - ведомое;

6)  вал п1 - неподвижный, п4 - ведомый, водило п0 - ведущее;

7)  вал п1 - ведущий, п4 - ведущий, водило п0 - ведомое.

Подобная планетарная передача применена, например, на горизонтально-расточном станке 2620В для осуществления радиальной подачи суппорта план­шайбы. Ведущими у нее являются водило 1 и вал с зубчатым колесом zb а ведо­мым - колесо z4.

Для определения частоты вращения валов планетарной передачи используют формулу Виллиса

где m - число наружных зацеплений (для нашего случая т=2).

По уравнению Виллиса находим следующее соотношение для указанных вы­ше случаев:

Планетарная передача с коническими колесами показана на рисунке 26, б, в. Подобные передачи получили в станках широкое распространение. У этих пере­дач из трех звеньев любые два могут быть ведущими, а третье - ведомым. Диффе­ренциал состоит из центральных колес z\ и z4, сателлитов z2 и z3 и водила 1. Как правило, зубчатое колесо z4 вращается с большей частотой (основная), а колесо z\ -с меньшей (добавочная частота). Колесо z\ вращается от червячной пары 2.

Дифференциал может работать по следующим схемам: а) ведущим является колесо z4, а ведомым - водило; червячная пара неподвижна;

б) ведущим является водило, а ведомым - зубчатое колесо z4; червячная пара не­
подвижна;

в) ведущим является колесо zb а ведомым - колесо z4; водило неподвижно;

г) одновременно с вращением водила вращается от червячной пары зубчатое коле­
со Zj (ведомым является колесо z4);

д) ведущими являются колеса z1 и z4, а ведомым водило.

Передаточное отношение дифференциала для различных случаев можно опре­делить, используя формулу Виллиса, имеющую для этой передачи следующий вид (так как z2=z3 и z\=Z4)'.

где п0 - частота вращения водила; п{ и п4 - соответственно частоты вращения зуб­чатых колес z\ и z4.

Знак минус перед единицей стоит по тому, что при неподвижном водиле коле­са z, и z4 вращаются в разных направлениях.

Для случаев, указанных выше, формула Виллиса дает следующие соотноше-

ния:

в формулах знак плюс означает разные направления вращения ведущих звень­ев дифференциала, а знак минус - одинаковые направления вращения.

ТОРМОЗНЫЕ УСТРОЙСТВА

В металлорежущих станках тормоза применяют для остановки или замедления движения подвиж­ных звеньев станка или отдельных его механизмов. Торможение может осуществляться механическими, электрическими, гидравлическими и пневматическими средствами, или в комбинации одно с другим (здесь рассмотрены только механические тормоза). Основным видом механи­ческих тормозов являются ленточ­ные, колодочные и многодисковые тормоза, которые часто блокируют с пусковыми муфтами так, что при выключении муфты включается тормоз. Устанавливают тормоза в основном на быстроходных валах коробок скоростей станков. У колодочного тормоза (рису­нок 27, а) колодки 1 и 6 соединены