металло и автоматы (841805), страница 101
Текст из файла (страница 101)
Наибольшее распространение среди поворотных механизмов получили мальтийские механизмы, которые используют для периодического поворота шпиндельных блоков, револьверных головок и др. Чаще используют «правильные» мальтийские механизмы с внешним (рис. 304,а) н внутренним (рис 304,б) зацеплением, а также сферические (рис. 304,в), которые поворачивают на равные углы с постоянной продолжительностью периодов выстои и движения. Мальтийский механизм (рис. 304,а) й представляет собой мальтийский крест 1 с четырьмя радиальными пазами, в которые поочередно входит палец 2 кривошипа 3, поворачивая его каждый раз на 1/4 оборота. По такому ' же принципу работают и мальтийские . механизмы внутреннего зацепления и сферические.
После выхода ролика из паза крест останавливается, и его положение фиксируется каким-либо устройством. В механизмах с внешним зацепле- . нием при малом числе пазов требуются значительно меньшие углы по- ' ворота кривошипа для соответствующего поворота креста. чем в механизмах с внутренним зацеплением илн в,'. сферических механизмах. Сферические . механизмы могут быть построены с ' различными углами между валами кривоц~ипа и креста. В них возникают ' меньшие динамические нагрузки, чем в механизмах с внешним зацеплением., В некоторых случаях использование ' сферического механизма позволяет изг бежать применения дополнительной ко-: нической зубчатой передачи.
Мальтий-' ские механизмы отличаются высоким КПД и простотой конструкцг и. Они: обеспечивают достаточную плавность' и быстроту поворота при высокой на.. дежности в работе. К недостаткам:.: следует отнести непостоянство скорости: поворота креста и связанных с ним:: нйй з~м > йпю ййлйп ай;йй Фййййй~ййй' 364 — текущий угол поворота креста; — текущий угол поворота криво- шипа.
Из Л ОВО, (рис. 305) можно записать 5 -- 180 (1 — ) . Следоваы тельно, угол поворота кривошипа (1 = )(а„) и при г„— ~ гх угол б — 180*. Но для сокращения времени холостого хода угол р должен быть минимальным, поэтому выгодно выполнять мальтийские кресты с малым, числом пазов. Однако из Г ОВО, (рис. 305) можно записать: Зь,',, мо.хя ! деталей, бол ьшие пики ускорения :,:: (особенно при малом числе пазов), что вызывает большие инерционные нагрузки при большой скорости поворота или больших моментах инерции. При проектировании механизмов холостых ходов автоматов особенно важ'! но определить их допустимое быстродействие, характеризуемое временем перемещения элемента станка, и точности установки его в заданное поло: жение.
На быстроходность и точность позиционирования большее влияние оказывают масса или момент инерции перемегцаемых масс, харак:;. тер изменения и величина скорости поворота, путь перемещения. Для обеспечения плавной работы ,'-'. механизма (см. рис. 304) угловая скорость мальтийского креста ! должна быть равна нулю в момент входа :: пальца 2 кривошипа 8 в паз креста и . в момент выхода из него.
Для этого центр кривошипа должен быть расположен так, чтобы в момент входа и выхода вектор скорости пальца был направлен вдоль паза креста На рис. 305 показана расчетная схема мальтийского механизма с внешним зацеплением: и — угол поворота креста; () — угол поворота кривошипа; й„— радиус креста; Р— радиус кривошипа; А -- межосевое расстояние; ㄠ— число пазов креста (на рисунке ие показано); А Вн 180" СО5 хк Из формулы (237) следует, что при а„=. 2 межосевое расстояние А — со, т.
е. число пазов креста не может быть меньше трех, и для уменьшения габаритных размеров механизма следует увеличивать число пазов креста. Число пазов мальтийского креста определяется числом позиций исполнительного органа (карусели, шпиндель- ного блока, револьверной головки и т. д.) и передаточным отношением кинематической цепи между ним и крестом. Обычно применяют кресты с числом пазов а„= 3 — 12.
В табл. 23 приведены кинематические зависимости различных мальтийских механизмов. Для выполнения силового расчета и расчета де~алей механизма на прочность по формулам, приведенным в табл. 23, определяют действующие при работе механизма скорости и ускорения. При этом время поворота мальтийского креста 1„, исходя из допустимой быстроходности механизмов позициоиированкя, можно определить приближенно из формулы для определения общего времени позиционирования 137); вт' 1 У' б ')/гх где Т„=- 1„+ 1„+ 1 + 1„,„1, — время поворота креста, 1, время колебания ведомых масс; 1 — время фикф сации; 1, — время, затрачиваемое иа реверс; Т„>1,„6 — погрешность углового позиционирования, "; ге число позиций поворачиваемо~о эле- Таблица 23 Кннешатическне аависнмастн мальтийских механизмов Мснвннзн Пврзметр сдернчесинп !с углам между ввпзми у,=ао ! с внчтренинм ззцепленнем с внешним зацеплением Лип/у 1+ Х созга Х (сов гр + Л) Х 5гпф 'гс!а ! — Л .
р Х (105 ф — Х) Угол поворота креста ф агс!2Х! 5!и!р Х! со5 т 1 + ХУ $! цу гр Передаточное отношение спи ! га 1+2Л соз !р + Хз 1 2Хсозф РЛУ Л, Максимальное передаточное отношение !н в!ах Кочффициеит ускорения кресел та К !оз Л(1 — Ла) $!и р 1 + Х! (! — со5 5!)!) ф (1+Л', .Ш'~)' Л(! — Ху) 5!и!р (1+2Х соз гу -)- !,2)г ~ 1 — 2 Х сов !р -1- Л ) аи+2 М Время поворота креста /д. с аи — 2 30 *к зи 2„+2 л Угловая скорость криаошипа !а, 1(с аи — 2 Л л /д зи !а аи Гд и Рн мечен не. Длн меланизмов с внешнимивнутренним зацеплением л - — =з!и — =мп —, для л . ц и А У 1 и а и семричесннз мезвнвзмов л,.
— гв — = м —; и — угловая скорость нреств, г/с! и — чвстатв «роше. и 5 1 ' н инв нрнвашнпв, аб/мнн. креста)3и=2 ~~/' )сг'+~ — 2Р ) 4ьс) ' . (с — фаска, принимается обычно рав-:. ной 1,б — 3 мм); диаметр вала креста,' /1 выбирают из конструктивных соображений: г( 2( А в )с — — 2)- диаметр:, г( 2 збо а зм —; )) = 180а — а. аи 2. Определение конструктивных размеров механизма; длина кривошипа Й=А51п —; Радиус мальтийского 2 креста Ян = А сов!( — ); диаметр ролика / а 5(р = —,, длина паза креста ! = Й + Я Зчу 4' + й,— А+ -+; наружный диаметр мента станка; У вЂ” момент инерции планшайбы (стола) . Рассмотрим порядок расчета мальтийского механизма внешнего зацепления.
Необходимые данные: числа пазов креста г„, межосевое расстояние А время поворота элемента станка его вес 6. 1. Определение углов поворота мальтийского креста и кривоши па: вала кривошипа г(„выбгграют конструк- тивно прн соблюдении условия г(„( 2 х ус (А — )ти). 3. Определение угловой скорости .'' ш„частоты вращения л„и угловой ско- . рости кривошипа ш, ускорения е кре-,. ста (см. табл.
23). 4. Выполнение силового расчета..': Определяют статический момент снл:; трения в опорах элемента станка, максимальную нагрузку на ролике';: кривошипа, максимальный момент сог:,,'1 противления иа валу креста, средний . крутящий момент на валу кривошипа, „ среднюю мощность, необходимую для;! поворота кривошипа, и максимальный,.- 'у/ ";:аьрутящий момент на валу кривоши,;па (61. 5. Проверка на прочность деталей ,';((еханизма: ролика кривошипа — на из(гиб, вала кривошипа — на кручение, -вала креста -- на кручение, поверх';::Ности паза креста и ролика криво-:;..:шипа — на контактное напряжение (6). ;ф 3. Механизмы фмксвцмм Для обеспечения точного положе:;: иия поворотных устройств после по':.::.ворота и удержания их от смещения :;"под действием нагрузок, возникающих ;:ври обработке, применяют механизмы ';:.,фиксации.
При этом фиксацию осуще:":.ствляют механизмами одинарной (с од::ним фиксатором) или двойной фикса::.ции (с двумя элементами, один из '::::которых служит фиксатором-упором, а ::.второй доводит фиксируемое устрой;: ство до точного положения, определяемого упором) На рис. 306 показаны схемы меха::,низмов фиксации, Механизм одинарной ;: фиксации (рис. 306,а) имеет фиксатор прямолинейного действия, кото,:, рый во время фиксации поворачи'! 'ваемого элемента 2 входит в спе) циальные гнезда.
Схема механизма ;,.'двойной фиксации, обычно применяе, мого в многошпиндельных токарных ;: автоматах для фиксации шпиндельных :,:,блоков, показана на рис. 306,6. После , поворота шпиндельного блока! головки ':,фиксирующего рычага 2 и запираю- щего 4 свободно входят в пазы фиксирующих гнезд. Затем с помощью системы рычагов с приводом от кулачка 3 запирающий рычаг 4 поворачивает шпиндельный блок в обратном направлении, прижимая друг к другу фиксирующие поверхности гнезда и рычага 2. затем шпиндельный блок фиксируется. Перед началом поворота шпиндельного блока оба рычага отводятся.
У фиксатора следует различать поверхности фиксирующие и направляющие. На точность и долговечность механизма фиксации большое влияние оказывают форма фиксирующих поверхностей и их относительное перемещение. Если начальное касание фиксирующих поверхностей происходит в точке или по линии.
то возникают большие удельные давления. вызывающие смятие. При поверхностном контакте удельные давления могут быть резко снижены. Если фиксирующие поверхности имеют скольжение во время обработки, производимой на автомате, или во время поворота, то они подвержены повышенному износу, особенно интенсивному при больших удельных давлениях. Если скольжение фиксирующих поверхностей имеет место только во время фиксации, то износ будет значительно меньшим. Поскольку механизм фиксации доводит фиксируемый элемент до точного положения, то при одинарной фиксации избежать скольжения фиксирующих поверхностей невозможно.
Износ этих поверхностей может быть уменьшен при увеличении фиксирующих поверхностей, соответствующего выбора материала и термической обработки. При увеличении зазора в направляющих фиксатора вследствие износа снижается точность фиксации. При двойной фиксации износ направляющих упора, уменьшается. так как при правильно выбранной конструкции механизма фиксации скольжение в направляющих происходит при действии на упор незначительных нагрузок. Выборка зазора в направляющих упора и фиксатора происходит в момент прижатия поворачиваемого механизма к упору. Поэтому при двойной фиксации зазоры в направляющих не оказывают сильного влияния на точность фиксации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
