1.4 Основные
типы коробок подач
Коробка подач является лишь частью механизма подачи, в состав которого входят
также привод механизма подач, устройства для включения и реверсирования подач,
предохранительные устройства от перегрузки, блокировочные устройства от
неправильного включения, тяговые устройства фартука и т. д. Коробка подач обычно
располагается в начале кинематической цепи, связывающей ее с тяговым устройством
механизма подачи, и уменьшает крутящие моменты на валах. С другой стороны,
коробку подач желательно помещать ближе к рабочей зоне, особенно при частой
смене подач и при независимой настройке подач отдельных механизмов станка.
Коробки подач по сравнению с коробками скоростей являются более тихоходными,
требуют большего уменьшения оборотов, могут осуществлять регулирование с Мк
= const и обеспечивать для некоторых типов станков точные передаточные числа.
Сложные коробки подач образуются так же, как и коробки скоростей, из
элементарных двух- и трехваловых передач, однако к ним в зависимости от
назначения предъявляется ряд специфических требований в отношении:
а) количества ступеней подач; б) диапазона подач; в) характера движения
подачи (непрерывное или периодическое); г) вида привода (от шпинделя или от
отдельного электродвигателя); д) абсолютных величин скоростей подач; е)
необходимой точности настройки подач; ж) нагрузки коробки подач; з) частоты
переключений передач для настройки и т. д.
В зависимости от вида шестеренчатого механизма, предназначенного для
настройки подач, все коробки подач могут быть разделены на следующие типы.
1. Коробки подач с передвижными блоками зубчатых
колес.
2. Коробки подач со ступенчатым конусом зубчатых колес:
а) конус с накидным зубчатым колесом;
б) конус с вытяжной шпонкой.
3. Коробки подач типа «меандр».
4. Коробки подач со сменными зубчатыми колесами.
1.4.1 Коробки подач с передвижными блоками зубчатых колес
Коробки подач с передвижными блоками зубчатых колес по конструкции аналогичны
коробкам скоростей. Они удобны для применения в приводах подач, так как могут
передавать большие крутящие моменты (по сравнению с другими конструкциями) и
работать с большими скоростями без холостого вращения зубчатых передач.
Недостаток коробок подач этого типа -
невозможность применения косозубых колес.
1.4.2 Коробки подач со ступенчатым конусом зубчатых колес
а) Конус с накидным зубчатым колесом.
На рисунке 1.8 показана схема передачи, которая широко распространена в
токарно-винторезных станках. В этой передаче колесо z0 через
промежуточное накидное колесо, сидящее на оси III, при повороте и
перемещении обоймы A вдоль оси вала II может последовательно зацепляться с
зубчатыми колесами конуса z1, z2, z3, …, z.
Количество зубчатых колес на валу I может
быть различным и зависит от
числа ступеней скорости. Чаще всего их бывает 4-6, но не более 12. Конус
зубчатых колес может быть как ведущим, так и ведомым. Небольшие габаритные
размеры коробки по длине, небольшое число зубчатых колес механизма, управление
переключениями всех передач одной рукояткой составляют основные достоинства
коробок этого типа.
К недостаткам передачи с накидным зубчатым колесом следует отнести:
1) малую жесткость соединения зубчатых колес между валами I и II;
2) возможность проникновения абразива в коробку подач из-за наличия в корпусе
коробки прорези для рычага накидного зубчатого колеса.
Вследствие недостаточной жесткости корпуса коробки при больших окружных
скоростях зубчатых колес создаются значительные вибрации, что может привести к
расцеплению зубчатых колес и, следовательно, нарушению непрерывной подачи.
Просмотреть
ближе
Рисунок 1.8 - Конус с накидной шестерней
б) Конус с вытяжной шпонкой
Компактность конструкции, большое число передач
(до 8-10) в одной группе,
возможность применения косозубых колес для получения ряда точных передаточных
чисел - основные достоинства коробок этого типа. На рисунке 1.9 показано
конструктивное оформление коробки подач револьверного станка, в котором применен
зубчатый конус с вытяжной шпонкой.
Просмотреть
ближе
Рисунок 1.9 - Конус с вытяжной шпонкой
Передача состоит из постоянно сцепленных зубчатых колес на двух валах. На
одном из валов колеса сидят свободно и сцепляются с ним в зависимости от
положения вытяжной шпонки, которую обычно встраивают в ведомый вал.
Недостаточная жесткость вала, ослабленного шпоночным пазом, ненадежное
соединение вала с зубчатыми колесами с помощью вытяжной шпонки, плохая смазка -
все эти недостатки не позволяют применять коробки этого типа для передачи
больших крутящих моментов и при больших скоростях. Поэтому они нашли применение
главным образом в легких станках, таких как вертикально-сверлильные,
револьверные и токарно-винторезные.
1.4.3 Коробки подач типа «меандр»
«Меандром» называется трехваловый механизм, составленный из ряда одинаковых
блоков по два зубчатых колеса и передвижной обоймы с накидным колесом (рисунок
1.10, а).
Просмотреть
ближе
а - с накидным зубчатым колесом;
б - с передвижным зубчатым колесом
Рисунок 1.10 - Схема «меандра»
Коробки подач типа «меандр» работают как множительный механизм и в некотором
сочетании зубчатых колес могут работать на замедление либо на ускорение. По
своему конструктивному исполнению механизм весьма простой и компактный и дает
большой диапазон подач, особенно в приводе токарно-винторезных станков. К
недостаткам коробок подач типа «меандр» следует отнести:
а) вращение всех блоков зубчатых колес на валах, в том числе и не участвующих
в передаче движения;
б) нежесткое крепление обоймы, несущей зубчатое колесо подвижного рычага, с
корпусом коробки. Для повышения жесткости передачи можно применять передвижное
колесо е, которое может зацепляться только с большими зубчатыми колесами
блоков (рисунок 1.10, б). Однако в этом случае число скоростей уменьшается вдвое и
для сохранения того же числа ступеней скорости механизма требуется большее
количество блоков зубчатых колес.
Монтаж блоков на подшипниках качения осложняет конструкцию, поэтому в
быстроходных станках коробки типа «меандр» предпочитают заменять трехваловой
коробкой с передвижными зубчатыми колесами, хотя это связано с усложнением
системы управления.
1.4.4 Коробки подач со смежными зубчатыми колесами
Гитары сменных колес дают возможность производить настройку подачи с большой
степенью точности. При значительном расстоянии между осями валов, связанных
сменной передачей, гитары сменных колес позволяют применять передаточные числа
до umax = 8, что увеличивает диапазон настройки и упрощает структуру и
конструкцию привода подач.
Эти свойства гитар со сменными колесами делают их удобными для применения в
станках различных типов, особенно в станках для серийного и массового
производства. Гитары коробок подач со сменными зубчатыми колесами по конструкции
аналогичны гитарам коробок скоростей.
|
