Коробки швидкостей з безступінчастим регулюванням частот обертання шпинделя

Застосування коробок швидкостей з безступінчастим регулюванням частоти обертання шпинделя пояснюється можливістю налагодження на будь-яку швидкість різання в даному діапазоні швидкостей, а також можливістю зміни швидкості різання в процесі обробки, вказані особливості безступінчастих приводів дозволяють значно підвищити продуктивність обробки порівняно зі ступінчастим регулюванням.

В сучасних конструкціях коробок швидкостей знайшли застосування електричні, гідравлічні, механічні і комбіновані системи безступінчастого регулювання.

Електричне регулювання здійснюється зміною частоти обертання вала електродвигуна.

Електричні системи генератор-двигун (Г-Д) забезпечують безступінчасте регулювання в діапазоні Д = 10¸ 15.

Застосування електромашинних підсилювачів в системі Г-Д дозволяє значно розширити діапазон регулювання (до 500, 1000 і більше).

Недоліком даних систем є відносно великі габарити і вартість.

Гідравлічні системи безступінчастого регулювання застосовуються в основному при прямолінійному русі виконавчого органу верстата.

Гідравлічні системи забезпечують широкий діапазон регулювання, швидку зміну величини і напряму швидкості, плавний реверс, зручне запобігання від перевантажень і т.д. Основним недоліком даної системи є нежорсткість кінематичної характеристики.

Механічні системи безступінчастого регулювання створюються з використанням різних фрикційних варіаторів.

Варіатори забезпечують діапазон безступінчастого регулювання в межах 2¸ 6.

В верстатах найчастіше застосовуються лобові, торові варіатори, варіатори з розсувними конічними шківами і ін.

Недоліками цих систем є значні втрати потужності на тертя, складність встановлення потрібної швидкості при зупиненому варіаторі, нежорсткість кінематичної характеристики і ін.

Одержання загального діапазону регулювання D може здійснюватися як самою ланкою безступінчастого регулювання (рис. 7), так і в поєднанні із ступінчастою коробкою швидкостей.

Застосування додатково коробки швидкостей служить для розширення загального діапазону регулювання:

D = D_б ∙ D_с,

де D_б – діапазон безступінчастого регулювання;

D_с – діапазон ступінчастого регулювання.

Ступінчаста множильна коробка швидкостей налагоджується як звичайна коробка із знаменником ряду: j = D_б.

Кінематична схема і структурна сітка для коробки швидкостей з фрикційним варіатором зображена на рис. 8.