Расчет усилий на органах управления

 

Изменение частоты вращения шпинделя осуществляется введением в зацепление различных пар зубчатых колес. Механизм управления предназначен для включения требуемой частоты вращения шпинделя, получаемой в результате определённого взаимного расположения в зацепления зубчатых колёс.

При перемещении колес возникают различного рода силы сопротивления (силы трения блоков зубчатых колес при переключении и деталей механизма управления, перекосы осей, колёс и т.д.). Требуется определить эти силы и рассчитать длину рукоятки механизма переключения с учетом того, что бы силы, приложенная к ней, не превышала 40 Н.

Исходные данные для проектирования механизма управления получаем из чертежа развертки коробки скоростей. Путем замера получаем: ход двойного первого блока первой группы 40 мм, ход двойного блока второй группы 65 мм, ход двойного блока третьей группы 56 мм.

Для переключения подач применяем механизм централизованного последовательного управления с барабанными кулачками, в котором переключение шестерен осуществляется при помощи переводных вилок.

К основным расчетно-конструктивным параметрам барабанных и плоских кулачков относятся

диаметр кулачка D;

величина подъема профиля H;

размеры паза, определяемые размерами ролика d_p и b;

угол подъема профиля Θ.

Непосредственно с кулачком 1, а точнее, криволинейным пазом на его поверхности, взаимодействует ролик 2, вращающийся на оси 3, которая крепится к хвостовику переводной вилки или концу переводного рычага 4.

Рисунок 6.1 - Основные конструктивные параметры барабанного кулачка

 

Величина подъема профиля кривой на кулачке H определяется длиной хода перемещаемого элемента и равна этой длине, если переключение производится при помощи переводной вилки, связывающей кулачок с управляемым элементом. Если передаточным звеном является рычаг, то величина H будет зависеть и от соотношения плеч рычага.

Профилирование криволинейных пазов на развертках барабанов выполняют при помощи графика частот вращения (рисунок 6.2).

Напротив графика частот вращения в произвольном масштабе наносится контур развертки в виде прямоугольника со сторонами πD и L, величины которых на начальном этапе работы еще неизвестны. Далее в этом прямоугольнике наносится сетка, состоящая из вертикальных и горизонтальных линий. Количество вертикальных линий определяется числом положений, которое может занимать подвижный блок при переключении, а горизонтальных - числом частот вращения коробки передач. Расстояния между вертикальными линиями сетки известны и равны ходов переключаемого блока.

Анализируя график частот вращения, определяют, сколько раз должен быть переключен тот или иной блок за один оборот управляющего барабана.

В соответствии с необходимыми переключениями на развертку наносят траекторию паза.

Диаметр D барабана зависит от количества частот вращения Z, максимальной величины подъема H и допустимого угла подъема профиля.

При проектных расчетах , а диаметр ролика , Z = 16.

резание зубчатый электродвигатель кинематический

Рисунок 6.2 - Построение разверток барабанных кулачков: а - барабанные кулачки; в-развертки кулачков

 

Диаметр барабанного кулачка определяется выражением:

 

 

 

Расчетный диаметр получился большим. В этом случае однорукояточное управление нецелесообразно из-за значительного увеличения габаритов коробки. Поэтому применяем 2 барабана, управляемых независимо друг от друга. При этом каждый барабан имеет четырех фиксированных положения, т.е. четыре скорости.

Минимальный диаметр барабанного кулачка:

 

 

Для произвольной схемы кулачкового механизма вводят два коэффициента приведения λ₁ и λ₂, которые учитывают отличие произвольной схемы кулачкового механизма от эталонной (дисковый кулачек). При этом различие в типе и размерах башмака учитывают коэффициентом λ₁, а различие в конструкции и размерах толкателей - λ₂.

Длина рукоятки

 

 мм.

 

Принимаем l_p = 120 мм.

 

Список литературы

 

1. Справочник технолога машиностроителя. Т2, под ред. А.Т. Косиловой, М.: Машиностроение, 1986;

2. Металлорежущие станки, Колев Н.С.: машиностроение, 1980 г.

.   Конструирование и расчет металлорежущих станков и станочных комплексов. Курсовое проектирование: Учеб. Пособие для вузов. - Мн.: Выш. Шк., 1991, - 382 с.: ил. под ред. Кочергин А.И.

.   Справочник технолога машиностроителя. Т1, под ред. А.Т. Косиловой, М.: Машиностроение, 1986;

5. Справочник конструктора-машиностроителя. Анурьев В.И., М.: машиностроение, 2001.

6. Тарзиманов Г.А. Проектирование металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1979, - 312 с.

.   Курсовое проектирование металлорежущих станков. Часть 1. Учебное пособие. Смоликов Н.Я., Подлеснов В.Н., Чурбанов В.Ф. и др. / Волгоград. гос. техн. Ун-т, Волгоград, 1994, 161 с.

.   Детали машин в примерах и задачах. Под общ. ред. Н.С. Ничипорчика. - Мн.: Выш.шк., 1981, 432 с.

.   Курсовое проектирование деталей машин: Справ. пособие. Часть 2/ А.В. Кузьмин, Н.Н. Макейчик и др. - Мн.: Выш. шк., 1982 - 334 с.

.   Атлас конструкций деталей машин/ Под.ред. Решетова Д.Н. - М.: Машиностроение, 1979.

.   Металлорежущие станки, Учебное пособие для ВУЗов.Н.С. Колев, Л.В. Крашиченко и др. - М.: Машиностроение, 1980, 500 с.