Типовые механизмы для ступенчатого изменения скорости .
Nbsp; ТИПОВЫЕ ПРИВОДЫ И МЕХАНИЗМЫ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ. Хабаровск 2002 Министерство образования Российской Федерации Хабаровский государственный технический университет УТВЕРЖДАЮ в печать
Ректор университета
проф.___________В.К.Булгаков
“______”______________2001 г.
ТИПОВЫЕ ПРИВОДЫ И МЕХАНИЗМЫ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ.
Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальностей 120100 “Технология машиностроения”,
120200 “Металлорежущие станки и инструменты”,
120900 “Проектирование технических и технологических комплексов”.
Анатолий Александрович Шабалин
Рассмотрены и рекомендованы к изданию кафедрой
“Компьютерное проектирование и сертификация машин”
Зав.кафедрой________________________С.И.Клепиков
“______”______________2001 г.
Рассмотрены и рекомендованы к изданию
методическим советом института информационных технологий
Председатель совета__________________В.М.Давыдов
“______”______________2001 г.
Нормоконтролер_____________________А.И.Иволгин
“______”______________2001 г.
Хабаровск
Издательство ХГТУ
2002
Министерство образования Российской Федерации
Хабаровский государственный технический университет
ТИПОВЫЕ ПРИВОДЫ И МЕХАНИЗМЫ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ.
Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальностей 120100 “Технология машиностроения”,
|
|
|
120200 “Металлорежущие станки и инструменты”,
120900 “Проектирование технических и технологических комплексов”.
Хабаровск
Издательство ХГТУ
2002
УДК 621.9.06
Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальностей 120100 “Технология машиностроения”, 120200 “Металлорежущие станки и инструменты”, 120900 “Проектирование технических и технологических комплексов” /Сост. А.А.Шабалин. –Хабароск: Изд-во Хабар. гос. техн. ун-та, 2000.-7 с.
Методические указания разработаны на кафедре “Компьютерное проектирование и сертификация машин” для оказания методической и организационной помощи при выполнении курсового проекта. В методических указаниях дается тематика курсового проекта, его объем и содержание и предлагается последовательность работы над проектом с учетом рекомендуемой литературы.
Печатается в соответствии с решениями кафедры "Компьютерное проектирование и сертификация машин" и методического совета ИИТ
| © | Издательство Хабаровского государственного технического университета, 2001 |
|
|
|
Приводы и механизмы для бесступенчатого
Изменения скорости вращения.
Для достижения максимальной производительности станка и удобства его обслуживания в станкостроении находят применение различного вида
приводы и механизмы для бесступенчатого изменения скорости. Последние бывают механического(вариаторы), электрического и гидравлического типов.
Вариатор с раздвижными конусами. Этот тип вариатора(рис.1) выполняется с различным видом связи С. В качестве связи С применяются стандартные или специальные клиновые ремни, специальная сеть или стальное или стальное кольцо трапецевидного сечения. Плавное изменение скорости выходного шкива Ш в диапазоне 4-8 достигается путем одновременного раздвигания одной и сближения другой пары конусов. При этом изменяются диаметры рабочей части ведущих Шк1 и ведомых Шк2 конусов.
Сдвоенный торцовый вариатор. В приводах вспомогательных движений применяются одинарные или сдвоенные (рис.2) торцовые вариаторы. Движение от вала I через диск Д1, подвижной ролик Рк и диск Д2 передается валу III. Бесступенчатое изменение скорости вращения вала III в диапазоне 20-25 и выше достигается за счет перемещения ролика Рк вдоль вала II.
|
|
|
Тороидный вариатор. Этот вариатор (рис.3) имеет следующий принцип
работы. На валу свободно насажены тороидные шкивы – ведущий Шт1 и ведомый Шт2 , связанные между собой сферическими дисками Дс . Последние свободно вращаются на поворотны цапфах. При указанном на схеме положении сферических дисков вращение от ведущего троиного шкива на ведомый передается с большего диаметра Dmax меньшему диаметру Dmin . При повороте цапф со сферическими дисками Дс в положение, указанное на схеме штрихами , вращение будет передаваться с меньшего диаметра ведущего шкива большему диаметру ведомого шкива. Бесступенчатое изменение скорости вращения шкива достигается поворотом цапф со сферическими дисками Дс.
Вариатор с наружным и внутренним коническими шкивами. Движе-
ние от вала I (рис.4)через наружный конический шкив Шк.н и шкив Шк.в с
внутренней конической поверхностью передается валу II и далее через передачу Z1-Z2 валу III. Вал I совместно со шкивом Шк.н может перемещаться вдоль образующей своего конуса, благодаря чему рабочий радиус шкива Шк.н меняется от R1 min до R2 max. При этом передаточное отношение вариатора изменяется в диапазоне 3-4.
Торцоконический вариатор. В этом вариаторе (рис.5) вал I с коническим шкивом Шк находится в постоянном контакте с торцовой поверхностью диска Д, который передает вращение валу II и через коническую передачу Z1-Z2 ведомому валу III. Для бесступенчатого изменения скорости вращения вала III предусмотрена возможность перемещения вала I с коническим шкивом Шк вдоль его образующей, что позволяет изменять рабочий радиус конического шкива от R1 min до R2 max.
|
|
|
Сфероконический вариатор. Отличительным признаком этого вариатора (рис.6) является применение шкива Шс со сферической рабочей поверхностью шкива Шк . При изменении угла наклона оси электродвигателя Дэ со сферическим шкивом Шс изменяются рабочие радиусы как сферического, так и конического шкивов, что обеспечивает более широкий диапазон изменения передаточного отношения вариатора в пределах 9-16.
Генератор-двигатель. Система генератор-двигатель (рис.7) состоит из
асинхронного электродвигателя Да , генератора Г , возбудителя В и рабочего электродвигателя Дn постоянного тока. Возбудитель В представляет собой маломощный генератор с самовозбуждением, который предназначен для питания обмотки возбуждения ОВГ генератора Г и обмотки возбуждения ОВД электродвигателя Дn. Диапазон изменения скорости равен 10-16.
Электромашинный усилитель. В станкостроении нашли также широкое применение системы электромашинного управления. За счет изменения сопротивления R1 (рис 8.) в обмотке 1ЭМУ можно менять величину и направление тока. На обмотку 2ЭМУ подается питание с тахогенератора Гт , установленного на валу электродвигателя Дn. Таким образом, в цепи создается напряжение пропорциональное разности потоков в обмотках возбуждения 1ЭМУ и 2ЭМУ. Это напряжение подается на обмотку возбуждения ОВГ генератора. ЭМУ обеспечивает возможность бесступенчатого изменение скорости движения рабочих органов станков в широком диапазоне (400-1000).
Гидравлические приводы. Асинхронный электродвигатель переменного тока Дэ (рис. 9), соединен с гидравлическим насосом Нр. Последний подает масло в гидравлический двигатель Мр, соединенный с рабочими органами станка. Бесступенчатое изменение скорости осуществляется за счет изменения количества масла как подаваемого насосом, так и потребляемого гидравлическим двигателем на каждый его оборот.
Типовые механизмы для ступенчатого изменения скорости .
В зависимости от назначения станка, требуемого диапазона регулирования величины передаваемых нагрузок и других условий работы в приводах металлорежущих станков используются различные механизмы для ступенчатого изменения скорости.
Многоскоростные электродвигатели. В современных конструкциях металлорежущих станков довольно часто встречаются двух-, трех- и даже четырехскоростные асинхронные электродвигатели (рис. 1). Двухскоростные электродвигатели выпускают с числом оборотов 3000\1500 или 1500\750, трехскоростные – с числом оборотов 3000\1500\1000 и четырехскоростные – с числом оборотов 3000\1500\1000\750.
Ступенчатые шкивы. (рис. 2) Изменение скорости с помощью ступенчатых шкивов достигается перестановкой ремня с одной ступени на другую. Для того чтобы ремень без специального натяжного устройства мог передавать крутящий момент на любой из имеющихся, сумму диаметров сопряженных шкивов делают постоянной на всех ступенях, т. е. D1+D5=D2+D6=D3+D7=D4+D8.
Парносменные колеса. В станках для массового и крупносерийного производства, а также в специализированных станках для изменения скорости движения используются парносменные колеса А и В (рис. 3). В зависимости от желаемого количества скоростей к станку прилагается комплект сменных колес, пользуясь которыми получают геометрический ряд чисел оборотов шпинделя. Количество возможных скоростей равно количеству сменных колес.
Шестеренные коробки скоростей. Коробки применяются как самостоятельные узлы в станках с разделенным приводом и как составная часть шпиндельной бабки или механизма подачи (встроенные коробки). Последние имеют большее применение в станках вследствие их компактности, меньшей стоимости и удобства передачи вращения рабочим органам станка.
Изменение скорости вращения ведомого вала шестеренных коробок достигается за счет включения в работу той или иной комбинации шестерен. В коробках скоростей применяются различные способы включения зубчатых колес в работу: передвижением блоков шестерен вдоль оси валов ( рис. 4, 5, 6, 14, и 15), кулачковыми муфтами Мк ( рис. 7 и 8), фрикционными муфтами Мф ( рис. 9), накидыванием шестерни ( рис. 13 и 16) или выдвижной шпонкой ( рис. 12). Каждый из указанных способов переключения скоростей коробок обладает своими достоинствами и недостатками.
Коробки скоростей с кулачковыми и фрикционными муфтами позволяют использовать зубчатые колеса с косыми и шевронными зубьями, обеспечивающими при прочих равных условиях большую прочность и долговечность, а также бесшумность в работе. Однако пониженный к.п.д. делает их менее пригодными для быстроходных приводов. Коробки скоростей с накидными шестернями, выдвижной шпонкой и множительного типа, в силу недостаточной их прочности и низкого к.п.д. применяются исключительно в механизмах подачи и вспомогательных движений.
Для изменения скорости движения резания и подачи почти всегда используют не один тип коробки, а определенную комбинацию из типовых механизмов, являющуюся для данного привода станка наиболее оптимальной. Так, например, для специализированных и операционных станков используются парносменные колеса в сочетании с двух- или трехскоростной коробкой. Коробки подач токарно-винторезных станков обычно состоят из механизма с конусом шестерен и множительного механизма. В коробках скоростей приводов движения резания обычно встречаются комбинации из механизмов с подвижными блоками шестерен, кулачковыми и фрикционными муфтами, переборными устройствами и т.д.
Принцип работы каждого из механизмов шестеренных коробок ясен из схемы.
Переборные устройства. ( рис. 9). В старых конструкциях станков ступенчатошкивные приводы обычно снабжались переборами, Которые увеличивали количество скоростей и позволяли передавать шпинделю больший крутящий момент. В дальнейшем в связи с применением шестеренных коробок скоростей, переборные устройства прежней конструкции потеряли свое значение. Однако в настоящее время в вследствие повышения быстроходности станков и использования так называемых разделенных приводов ( когда коробка скоростей монтируется отдельно от шпиндельного узла ) переборные устройства вновь находят себе применение. Перебор позволяет вдвое увеличить количество скоростей шпинделя и понизить его число оборотов до 16 раз ( см. станки моделей 1А616, 6П80Г, 6Н81 и др. ).
Гитара сменных колес. В тех случаях, когда необходимо обеспечить изменение скорости в широком диапазоне с большим количеством скоростей и при точном передаточном отношении, используют гитару сменных колес ( рис. 11). Особенно широкое применение этот механизм нашел в приводах делительных цепей и обкатки, реже он встречается в приводах подачи.
Передаточное отношение для каждой настройки привода определяется соотношением чисел зубьев сменных колес.
К станкам, имеющим гитару, прилагаются наборы сменных колес. Наборы бывают пятковые, четные и универсальные. В пятковом наборе числа зубьев сменных колес от 20 до 100 чередуются через 5, а в четном наборе через 4 зуба.
Универсальный набор разработанный ЭНИМСом, используется для ответственных делительных цепей.
Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 1089; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!