Проников А.С. 1995 Т.2 Ч.1 (830965), страница 47
Текст из файла (страница 47)
За один установ гайки шлифуют резьбу, торец, наружный диаметр и присоединительный фланец, что исключает взаимное биение указанных поверхностей. Обе гайки соединяют в осевом направлении с помощью установочного кольца, обеспечивая требуемую угловую жесткость обеих полугаек. Предварительный натяг в процессе эксплуатации остается не- 313 Относительное осевое смещение, мкм, профилей резьбы двух гаек, необходимое для создания натяга, где 10 11,41 — 1 17 (1 — 1 ~~Г2)(1 — 6~~ С0~(у/~<,)~2 ~ ~ 1/~2 здесь Š— модуль упругости 1-го рода; Е=2,1 ° 105 МПа. Сила предварительного натяга, Н, Рнат 0~25 одоп.
ст. Нормальная сила натяга, Н, на один шарик: максимальная Рнат тпах= одоп (1=0~55ЯЯдоп) ~ минимальная 0,50 нат щ1а я 810 я расч Осевое перемещение, мкм, профилей резьбы двух гаек для создания силы натяга: максимальное 6 ~а / ~ нат шах. нат шах ~/ ща у 1 минимальноЕ ~нат т1а Допустимая нагрузка, Н, при силе предварительного натяга одоп " нат доп*нат = Одоп 0 5~р доп ЕслИ одоп. нат~0,99Ядопф то Одоп. нат=0,99доп. 4. Расчет на жесткость и податливость. Суммарная осевая податливость передачи, мкм/Н, где С вЂ” жесткость опор винта; С,— осевая жесткость винта, Н~мкм при односторонней опоре С,=ЕР/1ОЧ. или С,=1.650„'/Х.~ при двусторонней опоре С.=4ЕР/(10Ч.) или С,=4 1650 2Д,.
; Суммарная осевая податливость системы гаек и корпуса, мкм/Н, '1 1 1 ~ — — — ~ — + ~ или См=.(0,6 ... 0,8) С, С Ст где Ст — жесткость корпуса гайки; С вЂ” жесткость контакта винт — шарик — гайка. 5. Расчет потерь 'на трение и КПД ~Ц. КПД передачи 1аА ~®Й+Р) 6.3. Кулачковые, кривошипно-ползунные и кривошипно-кулисные механизмы Кулачковые механизмы широко применяют в металлорежущих станках, особенно в токарных автоматах и полуавтоматах, где они осуществляют управление и перемещение их рабочих органов. Структурно кулачковый механизм (рис.
6.18) имеет кулачок о (рис. 6.18,а), башмак б, толкатель 4 с передаточными рычагами 3 (их может и не быть), передающими движение от кулачка 6 на рабочий орган 2 с замыкающей пружиной 1. Рис. 6.18. Кулачковый механизм: а — о дисковым кулачком; б — о цилиндрическим (бара- банным] кулачком По сравнению с другими механизмами и устройствами кулачковые механизмы имеют следующие преимущества: простота осуществления заданного закона перемещения рабочего органа станка путем соответствующего профилирования кулачка; возможность изменения закона перемещения рабочего органа за счет смены кулачка; бЛ3.
Оснабные псы кулачкоб, волкателей и кулачкобых механцзиоб. простота выполнения цикличной и согласованной во времени работы нескольких рабочих органов; достаточно высокая точность воспроизведения заданного закона перемещения; возможность получения плавного и равномерного перемещения на рабочих подачах; сравнительно простая и недорогая конструкция, построенная полностью на механической основе; компактность и небольшие габаритные размеры; высокая надежность в работе. В табл.
6.13 показаны варианты исполнения кулачковых механизмов при применении плоских, дисковых и цилиндрических (барабанных) кулачков с поступательно перемещающимся и качающимся толкателем. Рис. 6.19. Кулачковый механизм для выполнения рабочих и вспомогательных ходов: а — горизонтальные поперечные суппорты автомата продольного точения: 1 — остроконечный башмак с толкателем; 2 — левый суппорт; 8 — правый суппорт; 4 — качающееся коромысло; 5— замыкающая пружина; б — кулачок; б — вертикальный поперечный . суппорт токарно-револьверного автомата: 1 — кулачок; 2 — толкатель с роликовым башмаком; 3 — суппорт; 4 — передаточные рычаги и тяги; в — привод продольного суппорта многошпиндельного токарного автомата: 1 — продольный суппорт; 2 — тяга; 3 — качающийся рычаг; 4, 6 — качающиеся толкатели; б— кулачки; 7 — тяга Рис. 6.20.
Кулачковый механизм для выполнения только вспомогательных ходов: а — механизм подъема шпнндельного блока многошпиндельного токарного автомата: 1 — кулачок; 2 — шпиндельный блок; 8 — башмак; 4 — рычаг; Б — тяга; о —.качающийся толкатель; б — механизм подвода упора прутка в многошпиндельном токарном автомате: 1 — упор; 2 — замыкающая пружина; 8 — кулачок; 4 — качающийся толкатель; 5 — тяга; в — трехпозиционное приспособление токарного автомата: 1 — кулачок; 2 — толкатель; 3 — трехпозиционное приспособление; 4 = замыкающая пружина Рис. 6.
21. Кулачковый механизм для выдачи управляющих команд (механизм включения фрикционной муф- ты): 1 — кулачок; 2 — рычаг; 3 — фрикционная муФта В зависимости от выполняемых функций кулачковые механизмы подразделяют на три группы: для выполнения рабочих и вспомогательных ходов (рис. 6.19); для выполнения только вспомогательных ходов (рис. 6.20); для выдачи управляющих команд (рис. 6.21). Основным элементом любого кулачкового механизма является кулачок. По своему назначению кулачки бывают командные и рабочие.
Командные кулачки выполняют только функцию управления (выдачу команд на осуществление подачи и зажима прутка, поворот револьверной головки, переключение частоты вращения шпинделя и др.). Они выполнены в виде барабана 1 (рис. 6.22) с Т-образными пазами на торцах, в которых закрепляют в соответствующих местах по разработанному циклу обработки кулачки 2, выполненные в виде обычных упоров. Барабан 1 закреплен -на распределительном валу 3. Рабочие кулачки могут быть плоские, дисковые и цилиндрические (барабанные). При этом в металлорежущих станках применяют в основном дисковые кулачки, реже цилиндрические, а плоские в настоящее время практически не применяют из-за необходимости их возврата в исходное положение после выполнения каждого цикла обработки детали (необходим дополнительный вспомогательный ход). Дисковые кулачки (рис.
6.23), имеющие ширину 8 — 15 мм, очень компактны, что позволяет устанавливать на небольшом участке распределительного вала несколько кулачков. В ряде случаев они проще 2 Рис. 6.22. Участок распределительного вала с командными кулачками токарно-револь- верного автомата г Рис. 6.23. Участок распределительного вала (а) с дисковыми кулачками (б) токар- но-револьверного автомата: 1 — съемная часть распределительного вала; 2 — подшипник; 8 — опора; 4 — стижной винт; 5 стопорный винт; б — дисковые кулачки в изготовлении.
Их недостаток — большие размеры в радиальном направлении при значительных ходах рабочих органов. Цилиндрические кулачки, наоборот, имеют небольшие размеры в радиальном направлении, но их размер в осевом направлении зависит от хода рабочего органа. Их конструкция; более сложная и поэтому они более трудоемки в изготовлении.
Способы крепления кулачков на распределительном валу показаны на рис. 6.24. ф~ Рис. 6.24. Способы крепления дисковых кулачков на распределительном валу: а —.шпонкой; б — штиФтами Кулачки передают заданный закон движения рабочему органу станка через толкатель, на конце которого имеется башмак (см. рис. 6.18). Башмаки могут быть остроконечные и роликовые (рис. 6.25).
Остроконечный башмак более компактный, обеспечивает большую точность передаваемых движений (из-за отсутствия зазоров). Недостатком этого башмака являются большие потери на .трение скольжения, а следовательно, повышенная изнашиваемость, поэтому в остроконечном башмаке часто делают твердосплавную вставку. При.меняют эти башмаки в кулачковых механизмах прецизионных автоматов (например, в станках 1Б1ОП, 1М1ОВ, 1М32В и др.).
У роликового башмака меньше потери на трение, но его габаритные размеры больше, а наличие зазора в сопряжении ролика с осью Рис. 6.25. Типы башмаков толкателей: а-остроконечный; б-роликовый цельный; в — роликовый иа подшипниках снижает точность передаваемых движений. Применяют роликовые. башмаки- в автоматах и полуавтоматах нормальной точности. для передачи больших сил (например, в токарно-револьверных и многошпиндельных автоматах 1Д112, 1Е140, 15140, 1Б290 и др.). Толкатели бывают поступательно перемещающиеся и качающиеся (см. рис.
6.19 и табл. 6.13). Наибольшее применение получили качающиеся толкатели, обеспечивающие конструктивно более удобную передачу движений от кулачка на рабочие органы станка, расположенные в разных местах относительно распределительного вала с кулачками.
Если рабочие органы станка должны быть расположены произвольно относительно распределительного вала с кулачками и в различных плоскостях, конструкции передаточных механизмов значительно усложняются. Особенно это характерно при большом числе рабочих органов, расположенных, например, по окружности (в карусельных автоматах). В этом случае можно рекомендовать применять для передачи движения от кулачков на рабочие органы шариковые передаточные механизмы ~101. Шариковый передаточный механизм (рис.
6.26,а) представляет собой систему, состоящую из шариков 4 с промежуточными втулками 3, помещенных в калиброванной трубке б, наполненной густым смазочным материалом, и двух замыкающих толкателей 2 и 6. Толка- тель 2 под действием кулачка 1 перемещает цепочку шариков, втулок и толкатель 6, который воздействует на рабочий орган 7 станка. Обратное движение обеспечивает замыкающая пружина 8. Длина и конфигурация трубопроводов шариковых передаточных механизмов зависят от взаимного расположения распределительного вала с кулачками и рабочих органов.
Тр бки изготовляют из латуни и реже (для передачи больших сил) ру из стали. Шариковый передаточный механизм прост по конструкции, надежен в эксплуатации и легок в изготовлении; позволяет легко и просто 325 Рис. 6.26. Шариковый передаточный механизм передавать движения от распределительного вала с кулачками к любому рабочему органу независимо от их взаимного расположения. В настоящее время отработана и унифицирована конструкция шарикового передаточного механизма и места его присоединения к распределительному и исполнительному механизмам.