Коробки подач

Коробки подач предназначены для получения требуемых вели­чин подач и сил подачи при обработке на станке различных деталей.

Коробка подач в большинстве случаев приводится от шпинделя станка или от отдельного электродвигателя. Значения подач должны обеспечивать требуемый класс чистоты поверхности, а также высокую стойкость инструмента и производительность станка. Подачи в общем случае должны располагаться по геомет­рической прогрессии.

Изменение величины подачи может производиться различными способами: при помощи механизмов с зубчатыми передачами и без применения зубчатых передач (например, электрическим или гидравлическим путем, храповым или кулачково-рычажными меха­низмами и т. д.).

В данном параграфе рассматриваются лишь коробки подач с зубчатыми передачами. Описания остальных механизмов подач даны в дальнейших разделах.

Коробки подач с зубчатыми передачами бывают:

а) со сменными зубчатыми колесами, с постоянным расстоянием между осями валов;

б) с передвижными блоками зубчатых колес;

в) со встречными ступенчатыми конусами колес и вытяжными шпонками;

г) нортоновские;

д) в форме гитар сменных зубчатых колес;

е)с механизмами типа меандра.

Для получения большого количества величин подач коробки часто конструируют, используя сразу несколько из перечисленных механизмов.

Коробкиподач со сменными зубчатыми колесами (с постоян­ным расстоянием между осями валов) находят применение в стан­ках для крупносерийного производства при редкой настройке. В частности, такие коробки встречаются в автоматах, полуавто­матах, операционных и специальных станках. Конструкции коро­бок подач, состоящих из одних лишь сменных зубчатых колес, очень просты и не отличаются от аналогичных коробок скоростей.

Коробки подач с передвижными блоками зубчатых колес широко применяются в универсальных станках. Они позволяют передавать большие крутящие моменты и работать с большими скоростями. К недостатку коробок подач этого типа относится невозможность использования в них косозубых колес. По конструкции коробки подач с передвижными зубчатыми колесами аналогичны соответ­ствующим коробкам скоростей.

Коробка подач со встречными ступенчатыми конусами колес и вытяжной шпонкой на четыре различных передаточных отноше­ния (вообще число передач в таких коробках может достигать 8—10 в одной группе) показана на рис. 22, а. На рисунке показана передача движения через пару зубчатых колес z₇/ z ₈ Механизмы

с вытяжными шпонками обычно используют в качестве основной группы передач коробки подач.

В механизме с вытяжной шпонкой (рис. 22, б) на верхнем веду­щем валу жестко закреплены на шпонке зубчатые колеса Z₁, Z₃, Z₅ и Z₇, которые находятся в постоянном зацеплении соответст­венно с зубчатыми колесами Z₂, Z₄, Z₆ и Z₈. Одно из зубчатых колес, расположенных на ведомом валу, посредством вытяжной шпонки может быть жестко связано с валом, и тогда вращение валу пере­дается через это колесо. При этом остальные зубчатые колеса вращаются вхолостую. Во избежание одновременного включения двух ведомых зубчатых колес механизм имеет специальные раз­делительные кольца 1.

Недостатком этого механизма является то, что все зубчатые колеса ведомого вала независимо от того, передают они крутящий момент или нет, постоянно вращаются, что ускоряет их износ и требует дополнительной затраты мощности. К недостаткам относят также возможность перекоса вытяжной шпонки, малая Жесткость шпоночного валика, ослабленного продольным пазом, вращение колес с чрезмерно большой скоростью, если шпоночный валик работает как ведущий, и др. Коробки подач с вытяжными шпонками применяют в небольших, а иногда и в средних по раз­меру сверлильных и токарно-револьверных станках.

Рис. 22. Схемы простейших механизмов коробок подач

Механизм Нортона показан на рис. 22, в. Этот механизм позволяет получить арифметический ряд подач, необходимый при наре­зании стандартных резьб; поэтому он широко применяется в коробках подач токарно-винторезных станков. Его достоинствами являются малые размеры вдоль оси возможность свободного выбора передаточных отношений независимо от межцентрового расстояния. Он позволяет получить при небольших размерах большое количество передаточных отношений, необходимых для нарезания разных резьб с различным шагом.

На ведущий вал I свободно надет рычаг 1, с помощью которого зубчатое колесо z₁, находящееся постоянно в зацеплении с колесом z₂ перемещается вдоль вала. Накидывая колесо z₂ на одно из колес ведомого зубчатого конуса, получают соответствующее передаточное отношение. В нашем примере механизм типа Нортона имеет четыре передаточных отношения

Существуют нортоновские передачи, у которых число переда­точных отношений достигает 10—12 при приемлемых осевых раз­мерах коробки.

Ведущим звеном может быть и зубчатый конус, т. е. передача является обратимой.

Коробки подач в форме гитар сменных зубчатых колес (рис. 22, г). Гитарой называется устройство, обеспечивающее надлежащее сцепление сменных зубчатых колес. Гитары сменных колес дают возможность настраивать подачу с любой степенью точности. Они позволяют применять передаточные отношения до i_min = 1/8. Гитары бывают двухпарные и трехпарные. В основном в станках встречаются двухпарные гитары, лишь в редких случаях, когда необходимы особенно малые передаточные отношения или требуется особенно высокая точность настройки этих отношений, используют трехиарную гитару. Каждая гитара снабжается опре­деленным комплектом сменных зубчатых колес. Например, для токарно-винторезных станков рекомендуется комплект сменных зубчатых колес из z = 20, 24, 25, 28, 30, 32, 36, 40, 44, 45, 48, 50, 55, 60, 65, 68, 70, 71, 72, 75, 76, 80, 85, 90, 95, 100, 110, 113, 120, 127.

Механизм Меандра (рис. 22, д) состоит из трехпарных зуб­чатых колес. Колеса Z₁ и z₂ жестко закреплены на ведущем валу, a Z₃, Z₄, Z₅ и Z₆ свободно вращаются на промежуточном валу. Зуб­чатое колесо Z₇ является накидным и всегда находится в зацепле­нии с передвижным колесом Z₈. Переключение производится рычагом 1. Показанный механизм дает четыре передаточных отношения

Подобные механизмы могут быть и с большим количеством передаточных отношений.

Числа зубьев колес механизма подбирают так, чтобы Z₁ = Z₃ = Z₅ = 2Z₂ = 2Z₄ =2Z₆ = Z₈.

Если подставить эти значения в формулы передаточных отношений, то получим i1=1/4; i2=1/2; i3=1; i4=2,т. е. все переда­точные отношения отличаются друг от друга в 2 раза (следова­тельно, знаменатель ряда φ= 2).

Достоинства механизма Меандра — однорычажное управление, малые осевые размеры и большой диапазон регулирования. Меандр широко применяют в токарно-винторезных станках Для образования первой переборной группы в механизме подач. Основные недостатки механизма Меандра: недостаточно жесткое и точное сопряжение включенных колес, ненадежная смазка и возможность засорения передач через вырезы в корпусе коробки и постоянное вращение всех блоков колес на валах, в том числе и не участвующих в передаче движения.

Существуют механизмы Меандра с передвижным зубчатым колесом вместо накидного. В этом случае жесткость конструкции увеличивается, но так как передвижное колесо может сцепляться только с большими колесами блоков, то для получения того же количества передаточных отношений, что и в механизме с накид­ным колесом, требуется большее количество блоков зубчатых колес.

Дата добавления: 2014-01-11