КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Зубчатое колесо и рейка
Способы осуществления прямолинейного движения в станках Механизмы прямолинейного движения Типовые механизмы и системы металлорежущих станков Прямолинейное движение в приводе станков может осуществляться следующими основными способами: 1. Применением гидравлических устройств с парой поршень-цилиндр в качестве двигателя прямолинейного движения. Благодаря ряду достоинств гидравлический привод этого типа получил широкое применение в различных станках, как в приводе главного движения, так и в приводах подач, и в приводах вспомогательных движений. 2. Использованием электромагнитных устройств типа соленоидов, электромагнитной передачи винт-гайка, червяк-рейка, линейно-развернутого электродвигателя. Малая длина хода, малое тяговое усилие ограничивает их применение. 3. Применением механизмов, преобразующих вращательное движение в прямолинейное, таких, как, например, пара зубчатое колесо-рейка, червяк-рейка, винт-гайка и др. Зубчатое колесо и рейка имеют следующие важнейшие особенности: 1. Большое передаточное отношение – за один оборот зубчатого колеса рейка перемещается на длину начальной окружности этого колеса. Поэтому пару зубчатое колесо-рейка удобно использовать в приводе главного движения и в приводе различных вспомогательных перемещений. 2. Неравномерность передаточного отношения, обусловленная большим влиянием ошибок зубчатого зацепления на скорость перемещения рейки. Особенно сложно обеспечить парой зубчатое колесо-рейка равномерность медленных движений в приводе подач высокоточных станков и станков с ЧПУ. 3. Отсутствие самоторможения затрудняет использование передачи зубчатое колесо-рейка для вертикального перемещения узлов станка.
4. Малые потери на трение и высокий КПД передачи оправдывает ее применение в приводе главного движения продольно-строгальных и долбежных станков при передаче значительной мощности. 5. Технологичность изготовления и сборки пары зубчатое колесо-рейка определяет ее низкую стоимость, что приводит к довольно широкому использованию этой пары во вспомогательных устройствах при невысоких требованиях к точности движения. Реечная зубчатая передача состоит из зубчатого колеса 1 и рейки 2 (см. рис. 2.1, а). Передача выполняется с прямыми, косыми и шевронными зубьями и служит для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот. При неподвижной рейке зубчатое колесо катится по рейке, т. е. совершает вращательное и поступательное движение. Большие зубчатые колеса изготавливают из серого чугуна марок СЧ20 – СЧ30, а рейки – из стали 45. В механизмах подач стремятся сделать диаметр реечного колеса и, следовательно, шаг тягового устройства возможно малыми, чтобы получить меньшие крутящие моменты на валу реечного колеса и более короткую цепь редукции привода подач. Для изготовления реечного колеса применяют легированную сталь, а для рейки – легированную сталь или сталь 45. Термическую обработку назначают с целью повышения сопротивляемости зубьев не только изгибу, но и поверхностному смятию. Для исключения деформирования реек при термической обработке для них используют поверхностную закалку зубьев с нагревом токами высокой частоты. При большой длине рейки ее делают составной, из отдельных секций. Рейку фиксируют штифтами и прикрепляют в соответствующей части станка винтами. Рейку для подачи сверлильных шпинделей нарезают иногда непосредственно на гильзе шпинделя. Скорость (мм/мин) поступательного движения зубчатого колеса определяется по формуле
. (2.1) Перемещение рейки за один оборот колеса , (2.2) где n – частота вращения колеса, мин-1; m – модуль, мм; z – число зубьев колеса.
Расчет передачи зубчатое колесо-рейка проводят теми же методами, что и расчет зубчатых передач. Однако сравнительно тихоходные реечные передачи в приводе подач достаточно проверять на поверхностную прочность зубьев на смятие по формуле , (2.3) где Q – допускаемая по условию прочности окружная сила на реечном колесе, равная тяговой силе подачи, Н; q – максимальное напряжение смятия при контакте рейки с колесом по делительной окружности, Па; z – число зубьев реечного колеса; a – угол зацепления зубчатой передачи; m – модуль, мм; E – модуль упругости, Па. Допускаемое напряжение смятия принимается равным , где – предел текучести материала. Для устранения вредного влияния зазоров в ответственных зубчатых передачах (например, в передаче, связывающей реечное зубчатое колесо с датчиком) применяют пружинные компенсаторы (см. рис. 2.1, в). Такое зубчатое колесо состоит из двух дисков (2 и 3) с зубчатыми венцами. Диск 2 сидит на ступице диска 3 и удерживается от осевого смещения стопорным кольцом 1. Под действием пружины 4 диск 2 стремится повернуться относительно диска 3. В результате этого зазор между зубьями ведомого и составного колес полностью устраняется.
Дата добавления: 2014-12-29; Просмотров: 3993; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |