Исполнительные органы металлорежущих станков получают движения от электродвигателей посредством различных механических устройств, называемых передачами. Механизмы передачи вращательного движения можно разделить на передачи с гибкой связью, в которых детали передач соединяются между собой гибким звеном, и передачи с непосредственным контактом.
К первому виду передач вращательного движения относятся ременная и цепная передачи, а ко второму - зубчатая, червячная и фрикционная. Передачи с гибкой связью. Ременные передачи передают вращательное движение между параллельными валами, расположенными на значительном расстоянии друг от друга. В зависимости от типа применяемых ремней они бывают плоскоременными и клиноременными. Наиболее широкое распространение в фрезерных станках получили клиноременные передачи (рис. 1, а).
Рис. 1. Механизмы передачи вращательного движения с гибкой связью
Всякая передача вращательного движения характеризуется передаточным отношением, под которым в общем случае принято понимать отношение частоты вращения ведомого вала к частоте вращения ведущего:
i=n2/n1,
где n1 - частота вращения ведущего вала, об/мин; n2 - частота вращения ведомого вала, об/мин.
Частота вращения ведомого вала равна частоте вращения ведущего, умноженной на передаточное отношение передачи
n2=n1*i
Передаточное отношение ременной передачи определяется как отношение диаметра ведущего шкива D1 к диаметру ведомого D2 и выражается формулой
iР.П=D1/D2
Пример. Вал электродвигателя станка делает 1460 об/мин. Определить частоту вращения ведомого вала, если D1= 150 мм и D2=250 мм.
Решение:
iР.П=D1/D2=150/250=⅗
n2=n1*iР.П=1460*(⅗)=876 (об/мин).
Цепные передачи вращательного движения
Цепные передачи вращательного движения, как и ременные служат для передачи вращательного движения между параллельными валами, находящимися на значительном расстоянии друг от друга. Они способны передавать большие усилия даже при слабом натяжении цепей при отсутствии проскальзывания. На рис. 1, б показана цепная передача с втулочно роликовой цепью.
Передаточное отношение цепной передачи определяется по формуле
iЦ.П=z1/z2
где z1 - число зубьев ведущей звездочки, z2 - число зубьев ведомой звездочки.
Передачи вращательного движения с непосредственным контактом
Зубчатые передачи - это вид передач вращательного движения между валами, при котором меньшее из двух сцепляющихся колес принято называть шестерней, а большее - колесом. В зависимости от взаимного расположения валов, вида зубчатых колес и формы нарезанных на них зубьев различают цилиндрические, конические и винтовые зубчатые передачи.
С помощью зубчатых передач в металлообрабатывающих станках осуществляется связь между элементами кинематических пар, изменяются скорости вращения как по величине, так и по направлению.
Рис. 2. Зубчатые передачи вращательного движения
Зубчатые передачи бывают простые и сложные. Первые (рис. 2, а) состоят из двух соединенных между собой колес: ведущего 1 с числом зубьев z1 и ведомого 2 с числом зубьев z2. Ведущие и ведомые колеса в простой передаче вращаются в разные стороны. Передаточное отношение такой передачи определяется формулой
iЗ.П.=z1/z2
где z1 - число зубьев ведущего колеса, z2 - число зубьев ведомого колеса.
Для изменения направления вращения ведомого колеса, при неизменном вращении ведущего между ними устанавливается промежуточное (паразитное) колесо z0 (рис. 2, б), которое не изменяет передаточного отношения передачи, как это видно из выражения:
iЗ.П.=(z1/z0)*(z0/z2)=z1/z2
Сложная зубчатая передача вращательного движения состоит из нескольких простых, между которыми происходит последовательная передача движений. Передаточное отношение сложной передачи в этом случае определяется как произведение передаточных отношений простых передач, участвующих в зацеплении. Сложная передача, изображенная на рис. 2, в, состоит из двух простых с зубчатыми колесами z1 и z2; z3 и z4, а ее передаточное отношение определяется формулой
iЗ.П=i1*i2=(z1/z2)*(z3/z4)
Червячная передача движения
Червячная передача вращательного движения (см. рис. 2, д, Передача движения станков) осуществляется между перекрещивающимися и взаимно перпендикулярными валами. Обычно ведущим звеном является червяк, а ведомым - червячное колесо. При повороте червяка на один оборот червячное колесо повернется на количество зубьев, равное числу заходов червяка:
- при однозаходном червяке - на один зуб;
- при двузаходном - на два зуба и т. д.
Передаточное отношение механизма червячной передачи определяется как отношение числа заходов червяка к числу зубьев червячного колеса и выражается формулой
iЧ.П=k/z
где k - число заходов червяка, z - число зубьев червячного колеса.
