Цилиндрические прямозубые шестерни

Цилиндрические косозубые шестерни

 

 

Конические прямозубые шестерни

Конические шестерни с круговым зубом

 

 

Конические шестерни из нержавеющей стали

Червячные зубчатые передачи

 

 

Изготовление зубчатых колес

Вал-шестерни

           

Кинематическая схема станка 528

Кинематическую схему станка (фиг. 168) можно разделить на несколько отдельных кинематических цепей и механизмов.

Цепь вращения инструмента. Движение заимствуется от главного электродвигателя (10 квт, 3000 об/мин) и передается через бесшумную редукционную пару 16:64, коническую передачу 27:27 и сменные шестерни скорости резания центральному валу люльки.

(фиг. 168)

Далее движение передается через передачу 40:40 валику, за одно целое с которым сделана шестерня z=19. Последняя сцепляется с большим колесом z=87 внутреннего зацепления, сидящем на инструментальном шпинделе.

Уравнение баланса скоростной цепи, связывающей электродвигатель с инструментальным шпинделем станка,

3000 об/мин·16/64·27/27 iск 40/40·119/87=nшn об/мин

Найдя отсюда iск, получим формулу настройки сменных шестерен скорости резания:

iск=nшn/170 (10.1)

Вращение инструмента можно изменять в соответствии с правым или левым направлением резания. Изменение направления производится реверсированием главного электродвигателя.

Цепь подачи. Подачей в станках типа 528 условно называют время рабочего хода, выраженное в секундах на один зуб.

Механизм подачи заимствует движение от приводного вала; оно передается через сменные шестерни подачи iпoд, зубчатую пару 22:58, фрикционную муфту и коническую пару 20:24 — вертикальному валику, на конце которого на общей втулке сидят две конические шестерни z=20. Передвигая втулку при помощи рукоятки, можно сцепить с колесом z=40 либо верхнюю, либо нижнюю коническую шестерню z=20. При этом будет изменяться направление вращения всей последующей кинематической цепи станка. Механизмы станка, приводимые в движение колесом z=40, рассчитаны на вращение в одном направлении. Поэтому одновременно с реверсированием главного электродвигателя производится переключение шестерен z=20. От колеса z=40 движение при помощи длинного валика передается зубчатым колесам 46:69·63:70; последнее сидит на валу червяка z=2, сцепляющимся с колесом z=72 распределительного барабана (барабан подачи стола), который при работе способом обкатки подводит стол с бабкой изделия в рабочее положение и отводит его на время обратного холостого хода. При работе способом врезания барабан во время рабочего хода медленно перемещает стол так, что инструмент постепенно врезается в заготовку, а на время обратного хода стол отводится, как и в предыдущем случае. Для этой цели барабан имеет две канавки соответствующей конфигурации. Устройство барабана и способ передачи движения столу такие же, как у станка 5А26, и не требуют дополнительных пояснений. Барабан делает точно один оборот за время обработки одного зуба, причем рабочему ходу соответствует поворот барабана на 160°, а холостому — на 200°. Холостой ход у станка 528 происходит ускоренно, поэтому время холостого хода меньше времени рабочего, несмотря на то, что угол поворота барабана при холостом ходе больше, чем при рабочем.

Составим уравнение баланса кинематической цепи, связывающей барабан с главным электродвигателем и определим число оборотов последнего за время рабочего хода, т. е. за время поворота барабана на 160°:

160/360 об. барабана·72/2·70/63·69/46·40/20·24/20·58/22·1/iпод·64/16=675/iподраб оборотов двигателя

Итак, двигатель за время рабочего хода делает храб оборотов, а в минуту 3000 оборотов, следовательно, время рабочего хода в секундах

tрабраб 60/nдвиг=675·60/iпод 3000=13,5/iпод;

iпод=13,5/tраб (10.2)

Цепь ускоренного хода. При ускоренном ходе фрикционная муфта соединяет валик, на котором она смонтирована, с колесом z=43. При этом движение передается от приводного вала через передачу 45:43 (минуя сменные шестерни подачи) и далее по кинематической цепи — барабану подачи стола.

Уравнение баланса кинематической цепи ускоренного хода можно составить аналогично предыдущему, зная, что барабан за время холостого хода поворачивается на 200°:

200/360 об. барабана·72/2·70/63·69/46·40/20·24/20·43/45·64/16=300 об. двигателя

Отсюда время холостого хода

tхол=300·60/3000=6 сек/зуб

На торцовой части барабана имеются кулачки, которые при помощи гидравлики переключают фрикционную муфту на рабочий и ускоренный ход. Эти кулачки нормально настроены так, что ускоренный ход включается на время поворота барабана на 200°. Однако если инструмент имеет более или менее значительный перебег, можно настраивать кулачки так, чтобы ускоренный ход включался на все время, в течение которого не происходит отделения стружки. Это дает дополнительное повышение производительности. На кулачках имеются шкала и указатель, показывающий угол поворота барабана, соответствующий включению рабочего хода. Нормально указатель показывает 160°.

Формулы машинного времени. На основании сказанного машинное время обработки одного зуба, равное времени рабочего хода плюс время холостого хода, можно выразить формулой

tмаш≈tраб+6 сек (10.3)

При перестановке кулачков время рабочего хода будет сокращаться, а время холостого хода незначительно увеличиваться. Поэтому точная формула машинного времени с учетом угла установки кулачков будет

tмаш=tрабкул/160)+6·(360—αкул/200), (10.4)

где αкул — угол установки кулачков;

tраб — время рабочего хода в сек/зуб.

Цепь обкатно-делительного движения. На валике конического колеса z=40 сидят шестерни z=50 и z=27, которые могут сцепляться соответственно с колесами z=40 и z=108 передвижного блока. Далее движение передается через коническую пару 24:30 валику. Общее передаточное отношение рассмотренных двух зубчатых пар при включении передачи 50:40 равно 1, а при включении передачи 27 равно 1:5. Поэтому если включена передача 50:40, то говорят, что передаточное отношение редукционного механизма равно 1:1, а если включена передача 27:108, то отношение равно 1:5.

Далее движение передается через коническую пару 26:26 вертикальному валику, ось которого совпадает с осью поворотной плиты, а затем через конические пары 26:26, 25:25, раздвижной валик, сменные шестерни деления iд, передачу 28:30, раздвижной вертикальный валик и коническую пару 29:29 — однозаходному червяку, сцепляющемуся с червячным колесом 112, сидящим на шпинделе бабки изделия.

Привод качания люльки получает движение от валика конической шестерни z=40, на конце которого сидит шестерня z=46, передающая движение через широкое паразитное колесо z=69 зубчатому колесу z=60. Это последнее сидит на одном валике с конической шестерней z=16, сцепляющейся с колесом z=32, заклиненным на валике цилиндрической шестерни z=16, которая сцепляется с составным зубчатым колесом.

Составное зубчатое колесо смонтировано на торце диска, имеющего сзади центральный конический шип, смонтированный в подшипниках корпуса, на которых оно может поворачиваться.

Составное колесо состоит из:

1) венца внутреннего зацепления, составляющего 7/8 частей окружности, в которых помещается 210 зубьев (в полной окружности этого венца поместилось бы 240 зубьев);

2) венца наружного зацепления, составляющего тоже 7/8 окружности, в которых помещается 126 зубьев (в полной окружности венец имел бы 144 зуба);

3) двух полушестерен внутреннего зацепления. В каждой полуокружности помещается по 24 зуба. Полушестерни смонтированы на диске так, что вместе с зубчатыми венцами образуют замкнутый зубчатый контур.

Шестерня z=16 вращается всегда в одном направлении и, сцепляясь с зубьями составного колеса, заставляет последнее вращаться вместе с диском то в одну, то в другую сторону. Направление вращения диска изменяется в тот момент, когда шестерня z=16 приходит в сцепление с центральными зубьями полушестерен z=24.

На внешней окружности диска составного колеса нарезаны 270 зубьев, сцепляющихся с шестерней z=23, от которой движение передается через передачу 1:1 или 1:5 набору сменных шестерен обкатки, вращающих через коническую пару 50:42 червяк z=2, сцепляющийся с червячным колесом z=150 люльки.

Из сказанного ясно, что весь процесс деления и обкатки осуществляется как результат непрерывного зацепления зубчатых колес. Этот процесс состоит из качания люльки и вращения заготовки, причем на время обратного хода люльки заготовка отводится от инструмента. Барабан подачи стола делает точно один оборот за время нарезания одного зуба, т. е. за одно качание люльки; теперь можно доказать справедливость этого утверждения.

Число оборотов шестерни z=16, которое она делает сцепляясь с составным колесом, за время полного качания диска можно найти по формуле

хш=zр/zш—1, (10.5)

где zp — число зубьев в периметре составного колеса;

zш — число зубьев ведущей шестерни (z=16).

Для станка 528

хш=210+126+2·24/16—1=23 об/цикл

Теперь, следуя по кинематической цепи, связывающей шестерню z=16 с барабаном, получим, что барабан делает

23 (32/16·60/69·63/70·2/72)=1 оборот

За время зацепления с внутренним венцом, шестерня z=16 делает 210:16 оборота, а соответствующий угол поворота барабана

θб’=210/16·32/16·60/69·63/70·2/72·360°=205°

Для того чтобы нарезать все зубья на заготовке, необходимо чтобы она при каждом цикле поворачивалась на целое число зубьев zi, не имеющее общих множителей с числом зубьев нарезаемого колеса. Это условие необходимо, так как иначе инструмент после каждого цикла не будет попадать в новую впадину. Однако оно не является достаточным, так как нужно, чтобы в процессе нарезания люлька поворачивалась на угол, требующийся для обкатки всего профиля. Этот угол, обозначаемый через θ, должен быть пройден за время поворота барабана на угол θб, соответствующий рабочему ходу, т. е. на 205°. Учитывая, однако, что подвод и отвод стола занимает на кривой барабана участок около 40°, следует принять θб равным приблизительно 160°.

Итак, за время поворота барабана на угол θб≈160° люлька должна повернуться на угол θ. Составим соответствующее уравнение баланса, имея в виду, что редукционные передачи включены в положение 1:1, поскольку рассматривается нарезание способом обкатки:

160° 72/2·70/63·69/60·16/32·16/240·270/23·1/1 i0 50/42·2/150=160° i0/3,5=θ (10.6)

Ниже это уравнение будет использовано при выводе формулы для определения zi.

Для того чтобы за полный цикл нарезаемое зубчатое колесо, имеющее z зубьев, поворачивалось на целое число зубьев zi, оно должно делать за один оборот барабана zi: z оборота, следовательно,

1 об. барабана 72/2·70/63·69/46·50/40·24/30·26/26·26/26·25/25·iд·28/30·29/29·1/112=zi/z,

откуда

iд=2zi/z (10.7)

На станке можно работать методом врезания с весьма малой обкаткой. Для того чтобы настроить надлежащим образом станок, надо ввести ролик в соответствующую канавку барабана подачи стола и переключить редукционные передачи цепи деления и обкатки в положение 1:5. В этом случае уравнение баланса, связывающее вращение барабана с вращением заготовки будет

1 об. барабана·72/2·70/63·69/46·27/108·24/30·26/26·26/26·25/25iд’·28/30·29/29·1/112=zi/z

Минимальный угол обкатки, при котором еще может происходить деление, будет иметь место при zi=1; в то же время число 1 является простым по отношению ко всем другим числам. Подставив значение zi=1 в предыдущее выражение, после сокращения получим

iд’=10zi/z=10/z (10.8)

Передаточное отношение кинематической цепи, связывающей шпиндель бабки изделия с люлькой, равно отношению числа зубьев z нарезаемого зубчатого колеса к числу зубьев zм воображаемого производящего колеса.

Составим уравнение баланса рассматриваемой кинематической цепи и приравняем его отношению z:zм. Поскольку данное передаточное отношение кинематической цепи должно соблюдаться лишь во время рабочего хода, передаточное отношение между шестерней z=16 и диском составного колеса будет равно 16:240, где z=240 число зубьев в полной окружности венца внутреннего зацепления. При работе методом обкатки редукционные передачи включены в положение 1:1:

1 об. заготовки·112/1·29/29·30/28·1/1д·25/25·26/26·26/26·30/24·40/50·46/60·16/32·16/240·270/23·1/1 i0 50/42·2/150=z/zм

Подставив в уравнение баланса значения iд из формулы (10.7), после сокращения получим формулу настройки сменных шестерен качания люльки при работе методом обкатки:

i0=3,5zi/zм (10.9)

При работе методом врезания редукционные передачи включены в положение 1:5, а передаточное отношение сменных шестерен деления в этом случае равно 10:z. После подстановки этих величин в уравнение баланса и последующего сокращения получим формулу настройки сменных шестерен качания люльки при работе методом врезания:

i0’=17,5/zм (10.10)

Для быстрого определения сменных шестерен качания люльки в руководстве к станку даны готовые таблицы.

Теперь имеется достаточно данных для определения числа zi, называемого для краткости числом зубьев, пропускаемых при делении. Для этой цели воспользуемся уравнением (10.6); подставив туда значение to из формулы (10.9); получим

160°zi/zм

Ввиду того что при определении zi не требуется большой точности, можно считать число зубьев производящего колеса zм равным числу зубьев плоского колеса zc. Зная это и определив из полученного уравнения zi, будем иметь

zi=θzc/160 (10.11)

Цепь модификации обкатки. На основании кинематической схемы станка модели 528 можно написать:

C=150/2·42/42·25/30·2/60·25/12=2,0834

Радиус начальной окружности червячного колеса люльки станка модели 528 rл=600 мм. Таким образом постоянная величина

См=(25/12)2 1/2·600=0,003617 (10.12)

НОВОСТИ КОМПАНИИ
  • Плиты нагревательные для гидравлических этажных прессов

    Для нагревания плит пресса внутри них высверлены по всей длине параллельные соединенные между собой каналы диаметром 15—25 мм. Сечение каналов выбирают расчетным путем в зависимости от вида и параметров теплоносителя и теплотехнических требований, предъявляемых к греющим плитам. Расстояние между каналами 50—100 мм. По способу разветвления и соединения каналов бывают потоки теплоносителя последовательные, параллельные и комбинированные. […]
  • Изготовление аналогов импортных деталей и узлов

    Компания «ИнженерЦентр» реализует программу импортозамещения. На основе современной производственной базы, предприятие готово произвести и поставить в Ваш адрес детали, запчасти, механизмы в сборе для любого импортного оборудования.