Тема 2.2. Кинематика станков.
Методические указания по изучению темы.
Кинематика – раздел механики, изучающий движения тел без учета их массы. Кинематика станков – это движения в станках. Из курса ПФОИ вы знаете главное движение и движение подачи. В станках их обеспечивают главный привод и привод подачи. На этом этапе вам необходимо уяснить, что движения в станках передаются по кинематическим цепям. Кинематическая цепь связывает источник движения с исполнительным органом. Найдите на рис.7, с.23/2/ электродвигатель и шпиндель. Совокупность кинематических пар, связывающих их между собой будет являться кинематической цепью, т.е. цепью, по которой передается движение от начального звена (электродвигатель) к конечному (шпиндель). В данном случае эта кинематическая цепь состоит из ременной передачи и трех зубчатых передач.
УКЦ для вращательного движения nк=nн×i общ,
где nк - частота вращения конечного звена
nн - частота вращения начального звена
iобщ – общее передаточное отношение кинематической цепи
УКЦ для главного движения примет вид
nшп =nдв×iобщ
Напишите УКЦ для движения подачи.
Передаточные отношения кинематических цепей.
Для определения общего передаточного отношения кинематической цепи необходимо перемножить между собой передаточные отношения отдельных передач, входящих в эту кинематическую цепь. На рис.3,4 с.102 /1/. Найдите ременную передачу. Ее передаточное отношение
|
|
|
D1 140
i р.п. = — = —
D2 268.
51
Движение со второго вала на третий передается через зубатую передачу —, с третьего вала на четвертый через зубчатую передачу 39
21 15
—, с четвертого вала на шестой через зубчатую передачу —, с шестого
55 60
на седьмой через передачу 18 , с седьмого вала на пятый через передачу 30 .
— —
72 60
|
|
|
Общее передаточное отношение кинематической цепи
140 51 21 15 18 30
iобщ = — × — × —× — × — ×— = 0,52× 1,3× 0,38 ×0,25× 0,5 = 0,008
268 39 55 60 72 60
Уравнение кинематической цепи главного привода
nшп = nдв×iобщ
nшп = 1460×0,008 = 11,7 мин-1
Ступенчатое и бесступенчатое регулирование скорости резания.
Рассмотрите рис. 8,с.24/2/. Для передачи движения со II вала на III возможны три варианта:
Z1 Z3 Z5
— , — , —, т.е. три зубчатых передачи. С III вала на IV возможны
Z2 Z4 Z6
два варианта:
Z7 Z9
— и —
Z8 Z10.
УКЦ:
D1 Z1 Z7
nшп1 = nдв× — × — × —
D2 Z2 Z8
D1 Z1 Z9
nшп2 = nдв× — × — × —
D2 Z2 Z10
D1 Z3 Z7
nшп3 = nдв× — × — × —
D2 Z4 Z8
D1 Z3 Z9
nшп4 = nдв× — × — × —
D2 Z4 Z10
D1 Z5 Z7
nшп5 = nдв× — × — × —
D2 Z6 Z8
D1 Z5 Z9
nшп6 = nдв× — × — × —
D2 Z6 Z10
В данном случае возможно включение шести различных частот вращения шпинделя. Изменение частоты вращения шпинделя с помощью зубчатых передач является ступенчатым регулированием скорости.
|
|
|
Бесступенчатое регулирование скорости изложено на с.43/2/.
Кинематический расчет коробок скоростей
Написать стандартный ряд частот вращения шпинделя с φ=1,25, начиная с n1 = 12,5 мин-1. Построить график частоты вращения шпинделя для коробки скоростей, изображенной на рис.8а) с.24/2/.
D1 = 100 мм (диаметр ведущего шкива, на валу I)
D2 = 246 мм (диаметр ведомого шкива, на валу II)
Методические указания по изучению темы.
В станкостроении промежуточные частоты между предельными значениями nmin и nmax размещаются по геометрическому ряду, в котором каждая последующая частота отличается от предыдущей в φ раз (φ – знаменатель геометрического ряда), т.е.
n2 = n1×φ
n3 = n2×φ
n4 = n3×φ
…………
nz = nz-1×φ (nz=nmax)
График частот вращения представляет собой вертикальные линии, обозначенные римскими цифрами, номера которых соответствуют номерам валов. Число валов определяется по формуле B=q+1, где q – число блоков зубчатых колес. Для КС, изображенной на рис.8а q=2, B=2+1=3. На горизонтальных линиях, расположенных также на одинаковом расстоянии, равном знаменателю геометрического ряда φ, размещаются значения n, от nmin до nmax. Луч, проведенный между вертикальными линиями, обозначает передачу между двумя валами с передаточным отношением i. При горизонтальном положении луча i=1, при луче, направленном вверх i>1, а направленым вниз i<1.
|
|
|
Вопросы для самоконтроля.
1. Для чего предназначена кинематическая цепь?
2. Почему в УКЦ для движения подачи необходимо ввести переводной коэффициент?
3. Чему равны передаточные отношения зубчатой и ременной передачи?
4. Почему вал IV коробки скоростей, изображенной на рис. 8а), имеет шесть частот вращения, а вал III – три частоты вращения?
5. Можно ли утверждать, что для указанной выше КС число ступеней будет равно числу УКЦ?
6. Почему на графике частот вращения с I вала на II идет всего один луч?
7. В чем разница между ременной и зубчатой передачей с точки зрения кинематики?
8. Почему передаточное отношение не может быть равно нулю?
9. С какой частотой будет вращаться шпиндель, если iобщ = 1 (nдв = 1000мин)
10. Как определить число ступеней коробки скоростей?
11. Назовите недостатки ступенчатого регулирования скорости резания.
12. На каких станках используется ступенчатое регулирование скорости резания?
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 485; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!