Передачи движения

Преобразование движений в токарных стайках в основном осуществляется с помощью ременных, зубчатых, червячных, винтовых и реечных передач.

Ременная передача(рис 106) совершается силами трения, возникающими между шкивами и тугонатянутым ремнем. Для этой цели наиболее часто применяют клиновые бесконечные ремни, основа которых-слои кордовой ткани и кордшнура, скрепленные вулканизированной резиной.

Рис 106. Ременная передача

 

В процессе эксплуатации ремни немного вытягиваются и начинают проскальзывать; поэтому их периодически натягивают, обычно за счет смещения электродвигателя. При этом следует избегать сильного натяжения ремней, так как оно ведет к перегрузке подшипников и ускорению их износа.

Как и любая передача вращательного движения, ременная передача характеризуется передаточным отношением i. В общем случае оно определяется отношением частоты вращения ведомого звена n2 к частоте вращения ведущего n1 а именно:

 

(14)

 

Для замедляющей передачи (n2<n1) передаточное отношение меньше единицы, для ускоряющей (n2>n1) - больше единицы. Из формулы (14)

 

(15)

 

То есть частота вращения ведомого звена (вала) передачи равна частоте вращения ведущего, умноженной на передаточное отношение.

Для конкретно рассматриваемой ременной передачи передаточное отношение определяется отношением диаметра ведущего шкива к диаметру ведомого:

 

(16)

 

Из формул (15) и(16) следует, что частоту вращения ведомого вала в ременной передаче можно регулировать изменяя диаметры шкивов.

Достоинства ременной передачи: возможность передачи вращения между валами, расположенными на значительном расстоянии; бесшумность и плавность работы; выполнение функции предохранительного устройства за счет проскальзывания ремня при перегрузках. Недостатки: вытягивание ремня и необходимость его относительно частого натяжения.

Зубчатые передачи осуществляются цилиндрическими и коническими колесами. Такие передачи широко используются в различных механизмах металлорежущих станков.

По количеству участвующих колес различают простые и сложные передачи.

Простая передача (рис107, а) состоит из двух колес - ведущего и ведомого. Передаточное отношение ее равно отношению чисел зубьев ведущего колеса z1 к числу зубьев ведомого z2:

 

(17)

 

В простой передаче колеса вращаются в противоположных направлениях. Если нужно изменить направление вращения ведомого колеса, между колесами устанавливают промежуточное колесо 1 (рис 107, б), которое не изменяет передаточного отношения и поэтому в технике называется паразитным.

Сложная передача состоит из нескольких простых, между которыми происходит последовательная передача движения. Общее передаточное отношение здесь определяется произведением передаточных отношений простых передач, участвующих в зацеплении.

 

Это положение справедливо для любой кинематической цепи.

 

Для передачи, изображенной на рис 107, в, можно записать:

 

(18)

 

Червячная передача(см. рис 99, г) служит для кинематической связи взаимно перпендикулярных непересекающихся валов. Она состоит из ведущего червяка и ведомого червячного колеса и позволяет создавать малые передаточные отношения при относительно небольших размерах. В токарных станках такая передача используется в механизме фартука для резкого замедления движения.

Червячная передача подобна винтовой, в которой функции гайки выполняет червячное колесо. Следовательно, за каждый оборот червяка колесо поворачивается на количество зубьев, равное числу заходов резьбы червяка. Это отношение движений определяется передаточным отношением

 

(19)

 

где к – число заходов резьбы червяка; z - число зубьев червячного колеса.

Недостаток данной передачи - большая потеря мощности на трение. Для его уменьшения червяки изготавливаются из термообработанной стали, а червячные колеса - из бронзы и вовремя работы обеспечиваются постоянно смазкой.

Винтовые передачи предназначены для преобразования вращательного движения в поступательное. За каждый оборот ходового винта гайка перемещается на число шагов, равное числу заходов резьбы.

При действии винтовых передач возникает повышенное трение контактных поверхностей, поэтому их следует систематически смазывать. Для уменьшения износа элементов передачи ходовые винты изготавливают из стали, гайки - из бронзы.

Реечные передачи применяются в токарных станках для продольного перемещения суппорта при обтачивании. В таких передачах (см. рис 99, д) вращательное движение шестерни при обкатывании по неподвижной рейке преобразуется в поступательное движение суппорта.

За каждый оборот шестерни суппорт перемещается на длину ее делительной окружности, которую можно определить по формуле

l =πmz <6'> (20)

где l – величина перемещения суппорта за один оборот реечной шестерни, мм; m - модуль шестерни, соответствующий отношению диаметра ее делительной окружности к числу зубьев, мм; z - число зубьев шестерни.