книги / Металлорежущие станки Краткий курс

шим внутренним трением, допускает централизованную смазку. Масло подается различными способами в зависимости от системы смазки (с помощью фитилей, войлочных подушек, масляных ванн и др.).

Для подшипников качения используют консистентные смаз­ ки и масла. Первые применяют преимущественно для индивиду­ альных подшипников, работающих с числом оборотов до 50 в секунду. Периодически смазка должна добавляться. Жидкая смазка осуществляется различными способами (с помощью фити­ лей наливных масленок, масляных ванн, разбрызгиванием, на­ сосами и др.).

Номенклатура применяемых смазок, системы и средств смазки описана в специальной литературе.

Глава XII

МУФТЫ И ТОРМОЗА

§ 1. МУФТЫ

Постоянные муфты, применяемые в станках, мало чем от­ личаются от муфт общего машиностроения.

Из упругих наибольшее распространение получили втулочнопальцевые муфты (рис. 112), предназначенные для соединения

1 2

1- е

исполнение

2 -е

исполнение

Рис. 112. Втулочно-пальцевая муфта

вала электродвигателя с валом привода. В качестве упругого элемента используют резиновые кольца трапецеидального сече­ ния (1-е исполнение) или сплошное кольцо (2-е исполнение).

Величина передаваемого крутящего момента

Для передачи крутящего момента между валами с взаимным наклоном осей до 40—45° применяют шарнирные муфты. Их размеры установлены ГОСТом 5147—49.

АА-А

I ------

I

А

Рис. 114. Кулачковая муфта

Сцепные муфты служат для временного соединения двух валов или вала с сидящей на нем свободно деталью, например зубчатым колесом, червяком и т. п. Получили распространение зубчатые, кулачковые и фрикционные сцепные муфты.

Пример применения зубчатых муфт показан на рис. ИЗ. Ко­ лесо 7, находясь в зацеплении с колесом 3, передает вращение

чение кулачковых муфт возможно только при малых окружных скоростях (до 1 м/сек).

Слева показаны профили рабочей части кулачков. Количество их (z) зависит от передаваемой нагрузки, а также времени вклю­

чения. Обычно z ж 3 ч- 60. Муфты с мелким зубом применяют при передаче небольших нагрузок при малом времени включения (порядка 0,5 сек).

Полумуфты изготовляют из стали марок 20Х, 20ХН2 и др. с цементацией и закалкой до твердости HRC 54—60, а в ответствен­ ных конструкциях при частых включениях и выключениях — из стали 40Х, ЗОХН, 40ХН.

Кулачки проверяют на смятие и изгиб. Величина допускае­

По сравнению с жесткими, фрикционные муфты обладают ря­ дом преимуществ. Они допускают включение при больших окруж­ ных скоростях ведущего звена; обеспечивают плавный разгон; при перегрузках пробуксовывают и служат предохранительным звеном в цепи. В точных кинематических цепях (например, резь­ бонарезных, делительных) наличие фрикционной муфты недо­ пустимо.

Материалами трущихся поверхностей являются сталь, реже бронза, а также прессованный асбест, текстолит.

Чаще всего используют конусные и дисковые фрикционные муфты. Конусные муфты с передачей небольшого крутящего момента применяют в цепях механизмов подачи; дисковые муфты, особенно многодисковые, широко используются в глав­ ном приводе, а также и в других узлах. Основными достоин­ ствами многодисковых муфт являются большая несущая спо­ собность при малых габаритах; возможность варьирования числа дисков, что представляет существенные преимущества для огра­

ничения номенклатуры стандартных муфт, для модернизации

и т. д.

и выключении станка оно может составлять значительную долю общего времени работы станка. Чтобы уменьшить такие потери, станки оснащают устройствами для быстрого торможения.

В современных станках наибольшее распространение получили механические тормоза, электрические системы торможения, а также гидравлические тормоза (в гидрофицированных станках).

Работа механических тормозных устройств основана на погло­ щении кинетической энергии продолжающих двигаться по инер­ ции масс сопротивлением трению. В качестве тормоза можно использовать любую фрикционную муфту, лишив ее ведомую часть возможности вращаться. Поэтому по своей конструкции механические тормоза принципиально не отличаются от фрик­ ционных муфт. Они могут включаться вручную или автома­ тически; помещать их целесообразно на самых быстроходных валах.

К фрикционным элементам тормозных устройств предъявляют следующие требования: они должны обладать способностью выдер­ живать высокие температуры; быть износостойкими в пределах рабочих температур, давлений и скоростей скольжения; обеспе­ чивать постоянство коэффициента трения при повышении тем­ пературы до 200—300° С и при изменении рабочих давлений.

Втормозах станков чаще всего применяют такие сочетания материалов фрикционных элементов как чугун — прессованный асбест, чугун — прессованные медно-асбестовые обкладки, фибра по чугуну или по стали и др.

Встанках находят применение фрикционные тормоза: конус­ ные, дисковые, с разжимным упругим кольцом или внутренними сегментами, колодочные, ленточные. Каждый из этих тормозов может быть снабжен гидравлическим или соленоидным управле­ нием. Тормоза первых трех типов конструктивно сходны с соот­ ветствующими фрикционными муфтами. Колодочные тормоза конструктивно несложны и недороги, но из-за малой тормозной

поверхности позволяют создать тормозной момент, меньший чем у тормозов других типов при тех же габаритах. Ленточные тормоза вследствие большого угла обхвата тормозного барабана лентой позволяют легко создать большой тормозной момент. Другие достоинства их — простота и компактность конструкции и малая величина усилия включения.

Недостаток ленточного тормоза, как и всех одноколодочных тормозов, — одностороннее давление на тормозной вал, в резуль­ тате чего в его материале возникают напряжения изгиба; повы­ шается также износ опор этого вала.

Для расчета основных размеров тормоза необходимо знание

Первое слагаемое правой части уравнения может быть най­ дено из уравнения работ. Если исходить из линейного закона изменения скорости при торможении, то

t — время торможения в сек.

Если тормозной момент изменяется по какому-либо другому закону, то он может быть найден из уравнения динамического

Расчеты тормозов приводятся в курсах «Детали машин».

Глава XIII

СИСТЕМЫ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

В процессе эксплуатации металлорежущих станков неизбежны кратковременные нарушения нормального режима работы и об­ служивания. В частности, они проявляются в перегрузке меха­ низмов станка, чрезмерном повышении давления в системе гидро­ привода, в расстройстве системы смазки и охлаждения. Причиной нарушения могут быть ошибочные включения отдельных меха­ низмов, неправильное использование станка и др. Все это нередко приводит к потере станком работоспособности, снижает эксплуа­ тационную надежность станков, наносит ущерб производству. Чтобы предотвратить указанные явления, станки оснащают системой предохранительных устройств. По назначению их можно разбить на три группы: 1) устройства от перегрузки станков; 2) блокировочные устройства и 3) ограничители хода.

§ 1. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА ОТ ПЕРЕГРУЗКИ СТАНКОВ

Защита механизмов от перегрузки сводится к ограничению величины действующих нагрузок (сил, крутящих моментов, дав­ ления) и осуществляется электрическими, гидравлическими и ме­ ханическими предохранительными устройствами. Общий принцип работы механических устройств основан на уравновешивании действующих нагрузок, приведенных к месту установки предо­ хранителя, прочностью или упругостью звеньев чувствительного элемента. Наибольшее распространение получили устройства с разрушающимся звеном (штифтом, шпонкой), разрывающие кинематическую цепь при перегрузке; кулачковые и шариковые предохранительные муфты, у которых происходит проскальзыва­ ние рабочих элементов при нарушении нормального режима работы, и муфты, фрикционные поверхности которых пробуксо­ вывают при перегрузке. Действующие силы обычно уравновеши­ вают цилиндрическими пружинами сжатия, реже тарельчатыми или других форм.