SlideShare a Scribd company logo
1 of 43
Download to read offline
ОСНОВНІ МЕХАНІЗМИ ВЕРСТАТІВ 
ТА ЇХ УМОВНІ ПОЗНАЧЕННЯ 
Мета:  вивчити і розібратися в призначенні 
основних механізмів та їх взаємозв’язку при 
роботі верстата; 
 отримати практичні навички складання 
кінематичних схем коробки швидкостей з 
врахуванням умовних позначень елементів 
кінематичних ланок по ГОСТ 2.770 –68* і СТ 
СЕВ 2519-80; 
 засвоїти отримані поняття такі, як 
передаточне відношення, модуль 
зачеплення, умовні позначення, які 
використовуються при побудові 
кінематичних схем. 
Завдання:  скласти з натури кінематичну схему коробки 
швидкостей токарного, револьверного або 
фрезерного верстату; 
 визначити та записати основні передаточні 
відношення для кінематичних пар; 
 скласти звіт про виконану роботу 
Обладнання, 
пристосування, 
наочне приладдя: 
 коробка швидкостей токарно-револьверного 
верстату; 
 плакат “Умовні позначення на кінематичних 
схемах верстата” 
1
1. УМОВНІ ПОЗНАЧЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ 
КІНЕМАТИЧНИХ СХЕМ 
При складанні кінематичної схеми використовують умовні 
позначення деталей і механізмів верстатів по ГОСТ2.770–68* і 
СТ СЕВ 2519-80 (табл.1). 
Таблиця 1 - Умовні позначення елементів кінематичних схем 
2
продовження табл.1 
3
продовження табл.1 
продовження табл.1 
4
продовження табл.1 
5
продовження табл.1 
6
продовження табл.1 
7
2. ТИПОВІ ПРИВОДИ І МЕХАНІЗМИ МЕТАЛОРІЗАЛЬНИХ 
ВЕРСТАТІВ 
2.1. Приводи і механізми для безступінчастої зміни 
швидкості обертання 
Для досягнення максимальної продуктивності верстата і зручності 
його обслуговування у верстатобудуванні знаходять застосування 
різного виду приводи і механізми для безступінчастої зміни швидкості 
(рис. 2.1). Останні бувають механічного (варіатори), електричного і 
гідравлічного типів. 
Варіатор з розсувними конусами. Цей тип варіатора (поз. 1) 
виконується з різним видом зв'язку С. В якості зв'язку С застосовуються 
стандартні чи спеціальні клинові ремені, спеціальний ланцюг або 
сталеве кільце трапецієподібного січення. Плавна зміна швидкості 
вихідного шківа Ш в діапазоні 4 - 8 досягається шляхом одночасного 
розсовування однієї і зближення іншої пари конусів. При цьому 
змінюються діаметри робочої частини ведучих Шк1 і ведених Шк2 
конусів. 
Здвоєний торцевий варіатор. У приводах допоміжних рухів 
застосовуються одинарні чи здвоєні (поз. 2) торцеві варіатори. Рух від 
вала 1 через диск Д1, рухомий ролик Рк і диск Д2 передається валу ІІІ. 
Безступінчаста зміна швидкості обертання вала ІІІ у діапазоні 20—25 і 
вище досягається за рахунок переміщення ролика Рк вздовж вала ІІ. 
Тороїдальний варіатор. Цей варіатор (поз. 3) має наступний 
принцип роботи. На валу вільно насаджені тороїдальні шківи — ведучий 
Шт1 і ведений Шт2, які зв'язані між собою сферичними дисками Дс. 
Останні вільно обертаються на поворотних цапфах. При зазначеному на 
схемі положенні сферичних дисків обертання від ведучого 
тороїдального шківа на ведений передається з більшого діаметра Dmax 
меншому діаметру Dmin. При повороті цапф зі сферичними дисками Дс у 
положення, зазначене на схемі штрихами, обертання буде передаватися з 
меншого діаметра ведучого шківа більшому діаметру веденого шківа. 
Безступінчаста зміна швидкості обертання шківа досягається поворотом 
цапф зі сферичними дисками Дс. 
8
Рисунок 2.1 – Типові приводи і механізми для безступінчастої зміни 
швидкості обертання 
9
Варіатор із зовнішнім і внутрішньої конічними шківами. Рух 
від вала І (поз. 4) через зовнішній конічний шків Шк.з. і шків Шк.в. 
внутрішньою конічною поверхнею передається валу ІІ і далі через 
передачу z1 – z2 валу ІІІ. Вал І спільно зі шківом Шк.з. може 
переміщатися вздовж твірної свого конуса, завдяки чому робочий радіус 
шківа Шк.з. змінюється від R1max до R2max. При цьому передаточне 
відношення варіатора змінюється в діапазоні 3—4. 
Торцеконічний варіатор. У цьому варіаторі (поз. 5) вал І з конічним 
шківом Шк знаходиться в постійному контакті з торцевою поверхнею диска 
Д, який передає обертання валу ІІ і через конічну передачу z1 – z2 веденому 
валу ІІІ. Для безступінчастої зміни швидкості обертання вала ІІІ 
передбачена можливість переміщення вала І з конічним шківом Шк вздовж 
його твірної, що дозволяє змінювати робочий радіус конічного шківа від 
R1min до R1max. 
Сфероконічний варіатор. Істотною ознакою цього варіатора (поз. 6) 
є застосування шківа Шс зі сферичною робочою поверхнею, що має контакт 
із конічною поверхнею шківа Шк. При зміні кута нахилу осі електродвигуна 
Де, зі сферичним шківом Шс змінюються робочі радіуси як сферичного, так і 
конічного шківів, що забезпечує більш широкий діапазон зміни передатного 
відношення варіатора в межах 9—16. 
Генератор-двигун. Система генератор-двигун (поз. 7) складається з 
асинхронного електродвигуна Да, генератора Г, збудника В і робочого 
електродвигуна Дп постійного струму. Збудник В представляє собою 
малопотужний генератор із самозбудженням, що призначений для 
живлення обмотки збудження ОВГ генератора Г і обмотки збудження ОВД 
електродвигуна Дп. Діапазон зміни швидкості дорівнює 10—16. 
Електромашинний підсилювач. У верстатобудуванні знайшли 
також широке застосування системи електромашинного керування. За 
рахунок зміни опору R1 (поз. 8) в обмотці 1ЭМУ можна змінювати величину 
і напрямок струму. На обмотку 2ЭМУ подається живлення з тахогенератора 
ГТ, який встановлено на валу електродвигуна Дп. Таким чином, у ланцюзі 
створюється напруга, яка пропорційна різниці потоків в обмотках 
збудження 1ЭМУ і 2ЭМУ. Ця напруга подається на обмотку збудження ОВГ 
генератора. ЭМУ забезпечує можливість безступінчастої зміни швидкості 
руху робочих органів верстатів у широкому діапазоні (400—1000). 
10
Гідравлічні приводи. Асинхронний електродвигун перемінного 
струму Де, (поз. 9), з'єднаний з гідравлічним насосом Нр. Останній подає 
масло в гідравлічний двигун Мр , з'єднаний з робочими органами верстата. 
Безступінчаста зміна швидкості здійснюється як за рахунок зміни кількості 
масла що подається насосом, так і спожитого гідравлічним двигуном на 
кожен його оберт. 
2.2. Типові механізми для ступінчастої зміни швидкості 
В залежності від призначення верстата, необхідного діапазону 
регулювання, величини переданих навантажень і інших умов роботи в 
приводах металорізальних верстатів використовуються різні механізми для 
ступінчастої зміни швидкості (рис. 2.2) 
Багатошвидкісні електродвигуни. В сучасних конструкціях 
металорізальних верстатів досить часто зустрічаються дво- три- і навіть 
чотиришвидкісні асинхронні електродвигуни (поз. 1). Двошвидкісні 
електродвигуни випускають з числом обертів 3000/1500 чи 1500/750, 
тришвидкісні - з числом обертів 3000/1500/1000 і чотиришвидкісні з числом 
обертів 3000/1500/1000/750. 
Ступінчасті шківи (поз. 2). Зміна швидкості за допомогою 
ступінчастих шківів досягається перестановкою ременя з однієї ступіні на 
іншу. Для того щоб ремінь без спеціального натяжного пристрою міг 
передавати крутний момент, на кожній з наявних швидкостей, суму 
діаметрів сполучених шківів роблять постійною на всіх ступінях, тобто 
D1+D5=D2+D6=D3+D7=D4+D8 
Парнозмінні колеса. У верстатах для масового і крупносерійного 
виробництва, а також у спеціалізованих верстатах для зміни швидкості 
рухи використовуються парнозмінні колеса А і В (поз.3). В залежності від 
бажаної кількості швидкостей до верстата додається комплект змінних 
коліс, користуючись якими одержують геометричний ряд чисел обертів 
шпинделя. Кількість можливих швидкостей рівна кількості змінних коліс. 
11
Рисунок 2.2 – Типові механізми для ступінчастої зміни швидкостей обертання 
12
Шестеренні коробки швидкостей. Коробки застосовуються як 
самостійні вузли у верстатах з розділеним приводом і як складова частина 
шпиндельної чи бабки механізму подачі (вмонтовані коробки). Останні 
мають більше застосування у верстатах внаслідок їхньої компактності, 
меншої вартості і зручності передачі обертання робочим органам верстата. 
Зміна швидкості обертання веденого вала шестеренних коробок 
досягається за рахунок вмикання в роботу тієї чи іншої комбінації 
шестерень. В коробках швидкостей застосовуються різні способи вмикання 
зубчастих коліс у роботу: пересуванням блоків шестерень вздовж осі валів 
(поз. 4, 5, 6, 14 і 15), кулачковими муфтами Мк (поз. 7 і 8), фрикційними 
муфтами Мф, (поз 9), накиданням шестерні (поз. 13 і 16), чи висувною 
шпонкою (поз. 12). Кожен із зазначених способів переключення 
швидкостей має свої переваги і недоліки. 
Коробки швидкостей з кулачковими і фрикційними муфтами 
дозволяють використовувати зубчасті колеса з косими і шевронними 
зубами, що забезпечують за інших рівних умов велику міцність і 
довговічність, а також безшумність у роботі. Через низький ККД, вони 
мало придатні для швидкохідних приводів. Коробки швидкостей з 
накидними шестернями, висувною шпонкою і множильного типу, в силу 
недостатньої їх міцності і низького ККД застосовуються винятково в 
механізмах подач і допоміжних рухів. 
Переборні пристрої (поз. 10). В старих конструкціях верстатів 
ступінчасто-шківні приводи звичайно забезпечувалися переборами, що 
збільшували кількість швидкостей і дозволяли передавати шпинделю більший 
крутний момент. В подальшому, в зв'язку з застосуванням шестерних коробок 
швидкостей, переборні пристрої втратили своє значення. Однак в даний час 
внаслідок підвищення швидкохідності верстатів і використання розділених 
приводів (коли коробка швидкостей монтується окремо від шпиндельного 
вузла) переборні пристрої знову знаходять використання. Перебір дозволяє 
вдвічі збільшити кількість швидкостей шпинделя і понизити його число 
оборотів до 16 разів. 
Гітара змінних коліс. В тих випадках, коли необхідно забезпечити 
зміну швидкості в широкому діапазоні з великою кількістю швидкостей при 
точному передатному відношенні, використовують гітару змінних коліс (поз. 
11). Особливо широке застосування цей механізм знайшов у приводах 
13
ділильних ланцюгів і обкатування, рідше він зустрічається в приводах подачі. 
Передаточне відношення для кожного налагодження приводу визначається 
співвідношенням чисел зубів змінних коліс. До верстатів, що мають гітару, 
додаються набори змінних коліс. 
2.3. Типові механізми для реверсування руху 
Більшість робочих органів верстатів у процесі їх роботи повинні 
змінювати напрямок свого руху. Для цієї цілі використовують різні види 
реверсивних механізмів (Рис. 2.3). 
Реверсування електродвигуном. Якщо допускається реверсування 
всього ланцюга приводу, то зміна напряму руху робочого органа може бути 
здійснено реверсуванням обертання ротора електродвигуна. Для 
асинхронного електродвигуна трифазного струму в цьому випадку досить 
поміняти місцями дві фази (поз. 1, а), а для реверсування електродвигуна 
постійного струму змінити полярність струму (поз. 1, б). 
Реверс із двома паразитними колесами. Цей реверс (поз. 2) 
представляє собою механізм, що складається з чотирьох циліндричних коліс, 
змонтованих у рухливій рамці Р, що може знаходитися в трьох положеннях. У 
першому положенні (поз. 2, а) обертання від ведучого колеса z1 до веденого 
колеса z4 передається через паразитні колеса z2 і z3 і тому колесо z4 
обертається в напрямку, протилежному напрямку обертання колеса z1. В 
другому положенні (поз. 2, б) ведуче колесо z1 не вступає в зачеплення з 
жодним з паразитних коліс і тому ведене колесо z4 не обертається. У 
положенні (поз. 2, в) паразитне колесо z3 безпосередньо входить в зачеплення 
з ведучим колесом z1, а колесо z2 обертається вхолосту, не приймаючи участі в 
передачі руху. У цьому випадку ведуче і ведене колеса обертаються в ту саму 
сторону. 
Реверс зі складеним зубчастим колесом. У сучасних зуборізних 
верстатах для нарізання конічних зубчастих коліс із круговими зубами 
(моделі 525, 528 і ін.) реверсування обкатної люльки забезпечується 
механізмом, що має складене зубчасте колесо z5 (поз.3). При обертанні 
шестерні z1 в одному напрямку рух за допомогою вала І і конічної передачі 
z2 – z3 передається приводному колесу z4, що також має постійний 
напрямок обертання. При зачепленні колеса z4 із сектором внутрішнього 
14
зачеплення складеного колеса z5 останнє отримує обертання в одному 
напрямку; далі при проході колеса z4 через зачеплення з однією із 
з'єднувальних ділянок складеного колеса відбувається процес 
реверсування; при зачепленні колеса z4 із сектором зовнішнього зачеплення 
складеного колеса, останнє обертається в протилежну сторону. Для 
забезпечення можливості зачеплення колеса z4 із усіма ділянками 
складеного зубчастого колеса z5, вал II з кареткою К, що несе на собі 
конічну передачу z2 – z3 і колесо z4, може переміщатися в радіальному 
напрямку. 
Реверс з одним паразитним колесом. Цей механізм конструктивно 
виконується в різних варіантах (поз. 4, 5 і 6). Однак принцип його роботи 
залишається незмінним. В одному випадку обертання від ведучого вала І до 
веденого ІІІ передається зубчастими колесами через паразитну шестерню і 
тоді напрямок обертання обох валів збігаються, або обертання передається 
безпосередньо - без участі паразитного колеса і тоді напрямок обертання 
ведучого і веденого валів буде різним. 
Реверс з одним паразитним колесом і двохсторонньою кулачковою 
муфтою (поз. 4) характерний тим, що всі його циліндричні зубчасті колеса 
можуть бути виконані як із прямими, косими, так і із шевронними зубами. 
При включенні кулачкової муфти Мк вліво ведучий і ведений вали мають 
однаковий напрямок обертання, при включенні муфти Мк вправо — різні. 
Реверс з одним паразитним колесом і подвійним рухомим блоком 
шестерень (поз. 5) може бути виконаний тільки з циліндричними колесами, 
що мають прямі зуби. В усьому іншому він не відрізняється від 
попереднього механізму. 
Реверс з одним широким паразитним колесом (поз. 6) відрізняється 
від попередніх механізмів тим, що має чотири колеса замість п'яти і що 
колеса z1, z2 і z4 мають рівні числа зубів, що обумовлює однакову швидкість 
обертання веденого вала ІІІ як в одну, так і в іншу сторону. У цьому 
механізмі всі колеса також повинні мати прямі зуби. 
Конічні реверси. Якщо в кінематичному ланцюзі приводу від 
двигуна до робочого органу є конічні передачі під прямим кутом, то при 
цьому доцільно використовувати конічні реверси. 
15
Рисунок 2.3 – Типові механізми для реверсування руху 
16
У конічного реверса з рухомим блоком конічних коліс (поз. 7) вал І має 
постійний напрямок обертання. Коли блок конічних коліс, який пов'язаний з 
валом І направляючою шпонкою, знаходиться (як показано на схемі) у лівому 
крайньому положенні, у зачепленні беруть участь колеса z2 – z3 і вал ІІ 
обертається по стрілці б. При переміщенні блоку конічних коліс вправо в 
зачеплення входять колеса z1 – z3 і вал ІІ починає обертатися по стрілці а. 
Конічний реверс із двосторонньою кулачковою муфтою Мк (поз.8) 
працює аналогічно, з тією різницею, що в цьому механізмі зміна напрямку 
обертання вала ІІ досягається переключенням муфти Мк. 
Реверс із колесом внутрішнього зачеплення. Принциповою 
відмінністю цього механізму (поз. 9) є використання зубчастого колеса z3 із 
внутрішнім зачепленням. Вал І з колесом z1 обертається в одному постійному 
напрямку, приводячи в рух колеса z2 і z3, які при цьому обертаються в різних 
напрямках. Переміщенням двосторонньої кулачкової муфти Мк вправо або 
вліво можна надати валу ІІ обертання в ту чи іншу сторону. 
2.4. Типові механізми прямолінійного поступального руху 
Для перетворення на останній ступені приводу обертового руху в 
поступальний у верстатобудуванні використовуються різні типові механізми, 
що показані на рис. 2.4. 
Гвинтова передача. Найбільш розповсюдженим механізмом для 
перетворення обертового руху в поступальний є гвинтові передачі (поз. 1). 
При цьому можливі різні варіанти перетворення руху: 
1) гвинт обертається, а гайка разом з робочим органом Ро рухається 
поступально - поз. 1,а (переміщення подовжніх салазок супорта токарного 
верстата при нарізанні різей); 
2) гвинт нерухомий, гайка обертається і разом з робочим органом Ро 
здійснює поступальний рух - поз. 1,6 (стіл поздовжньо-фрезерного верстата 
моделі А662); 
3) гайка нерухома, гвинт обертається і одночасно разом із робочим 
органом Ро здійснює поступальний рух — поз. 1,в, (поздовжня подача стола в 
консольно-фрезерних верстатах); 
4) гайка обертається, а гвинт разом з робочим органом Ро має 
поступальний рух — поз. 1,г, (супорт стругального верстата). 
17
Рисунок 2.4 – Типові механізми для перетворення обертового руху в прямолінійний поступальний рух 
18
Рейкова передача. По варіанту (поз. 2,а} рейкова шестерня тільки 
обертається, поступальний рух одержує рейка разом з робочим органом Ро 
(подача шпинделя свердлильних верстатів). По варіанту (поз. 2,6) рейка 
нерухома, а рейкова шестерня z обертається і рухається поступально разом із 
робочим органом Ро (поздовжня подача супорта токарного верстату при 
обточуванні). 
Черв’ячно-рейкова передача. Середнє положення між гвинтовою і 
рейковою передачею займає черв'ячно-рейкова передача (поз. 3). Вона має 
більшу жорсткість і досить високий к.к.д., що забезпечує їй широке 
застосування в приводах руху різання сучасних поздовжньо-стругальних 
верстатів (поз. 3,а) і в приводі подачі важких фрезерних і горизонтально- 
розточних верстатів (поз. 3,б). 
Кривошипно-шатунний механізм. Цей механізм при рівномірному 
обертанні кривошипа 01А (поз. 4) забезпечує прямолінійний зворотно- 
поступальний рух повзуна В, але із змінною швидкістю. Причому швидкість 
повзуна при прямому і зворотному ході для кожного його положення буде 
однаковою. 
Кривошипно-рейковий механізм. Цей механізм (поз. 5) є 
чотириланковим, він складається з кривошипу 01А, сектора zc і рейки, яка 
закріплена на робочому органі Ро. При безупинному обертанні кривошипа 01А 
робочий орган Ро буде здійснювати прямолінійний зворотно-поступальний рух. 
Подвійний кривошипно-рейковий механізм. У зубодовбальному 
верстаті моделі 514 для передачі зворотно-поступального руху штоселю з 
довбяком використовується подвійний кривошипно-рейковий механізм (поз. 6). 
При обертанні кривошипа Кп шатун-рейка приводить у зворотно-обертальний 
рух шестірню z1, вал II і шестірню z2. Остання передає прямолінійний зворотно- 
поступальний рух робочому органу Ро. 
Кривошипно-кулісний механізм. При обертанні кривошипа 01А (поз. 7) 
куліса Ка робить зворотно-гойдальний рух і через шатун ВС передає робочому 
органу Ро прямолінійний зворотно-поступальний рух. Кривошипно-кулісний 
механізм до останнього часу застосовувався в приводах руху різання 
поперечно-стругальних і довбальних верстатів. 
Механізм з обертовою кулісою. Палець кривошипа Кп1 (поз.8) входить 
у радіальний паз обертової куліси Кв, яка закріплена на валу II. Кривошип Кп2 
за допомогою шатуна з'єднаний з робочим органом Ро. При рівномірному 
19 
14
обертанні вала І внаслідок зсуву осей валів І і ІІ вал ІІ одержує нерівномірне 
обертання, що забезпечує більш рівномірну швидкість руху робочого органа Ро 
на заданій ділянці його шляху. Механізм з обертовою кулісою знаходить 
застосування в довбальних верстатах. 
Кулачкові механізми. Ці механізми дозволяють забезпечити будь-який 
закон зміни швидкості робочого органа, одержувати необхідне співвідношення 
швидкості робочого і зворотного ходів і на відміну від інших механізмів 
можуть одночасно виконувати функції командно-розподільного пристрою. 
Завдяки цим перевагам кулачкові механізми з дисковими (поз. 9), торцевими 
(поз. 10) і циліндричними (поз. 11) кулачками знайшли широке застосування у 
верстатах-автоматах і напівавтоматах для здійснення автоматичного циклу 
роботи. 
Гідропривід. Для перетворення обертового руху в прямолінійно- 
поступальний рух у сучасних верстатах широко використовується гідропривід 
(поз. 12). Принцип роботи гідроприводу полягає в наступному: мастило з 
резервуара Р подається насосом Н під тиском через дросель Д до 
золотникового крану Кн. В залежності від положення крана мастило 
подається по правому чи лівому мастилопроводах у відповідну порожнину 
циліндра і змушує переміщатися поршень П зі штоком Ш і пов'язаний з ними 
робочий орган Ро . 
Пневмопривід. У сучасних верстатах для передачі робочим органам 
поступальних переміщень широке застосування знаходять пневмоприводи. 
Для коротких переміщень використовуються пневмокамери (поз. 13, а), а для 
великих ходів — пневмоциліндри (поз.13,6) 
2.5. Типові механізми для одержання переривчастих рухів 
Для одержання переривчастого руху у верстатобудуванні 
використовують різні типові механізми (рис. 2.5), кожен з який має свою 
область застосування. 
Храпові механізми. Ці механізми дозволяють у широкому діапазоні 
змінювати величину періодичних переміщень робочих органів верстатів. 
20
Рисунок 2.5 – Типові механізми для отримання переривчастих рухів 
21
Механізм із зовнішнім храповим колесом (поз. 1) знаходить застосування 
в поперечно-стругальних верстатах. При рівномірному обертанні кривошипа 
К, пов'язаний з ним шатуном Шн важіль Рг, отримує неперервний гойдальний 
рух відносно точки О2. З важелем Рг, пов'язана собачка С, що впирається в 
зуби колеса z. При хитанні важеля Рг в напрямку стрілки а собачка, 
впираючись в один із зубів колеса, захоплює його і повертає на деякий кут. 
При хитанні коромисла по стрілці б собачка піднімається, сковзає по спинках 
зубів і колесо не повертається. 
Механізм із внутрішнім храповим колесом (поз. 2) відрізняється від 
попереднього лише тим, що храпове колесо z виконане з внутрішніми зубами, 
а замість важеля усередині храпового колеса встановлено диск Д. При 
обертанні кривошипа К диск Д за допомогою шатуна Ш отримує зворотно- 
обертальний рух і через собачку С передає колесу z періодичний обертальний 
рух. 
Храповий механізм із поршневим приводом (поз. 4) застосований у 
приводі радіальних подач круглошліфувального верстата моделі 3151. У 
цьому механізмі собачка С, що знаходиться в зачепленні з храповим колесом 
z, встановлена в пазу штоку Шк. Останній зв'язаний з поршнем П. Коли в 
циліндр Ц подається стиснене повітря або рідина, то поршень П зі штоком Шк 
і собачкою С переміщається по стрілці б до упора У, повертаючи храпове 
колесо z на один чи декілька зубів по стрілці в. При зворотному ході штока із 
собачкою по стрілці а храпове колесо z обертання не отримує. 
Механізм із торцевою храповою муфтою (поз. 3) знайшов застосування 
в приводі подач поздовжньо-стругальних верстатів. При безупинному і 
рівномірному обертанні вала І із кривошипом К зубчасте колесо z1 і вал ІІ 
одержують через шатун-рейку Ра зворотно-обертальний рух. На валу ІІ на 
направляючій шпонці встановлена храпова муфта Мх, що пружиною Па 
піджимається до зубчастого колеса z2, що має храпові зуби на торці своєї 
ступиці. При обертанні вала ІІ по стрілці б храпова муфта Мх, переборюючи 
опір пружини Па, відходить вліво і не передає обертання колесу z2. Під час 
обертання вала ІІ по стрілці а храпова муфта Мх знаходиться в зачепленні з 
ступицею колеса z2 і передає йому обертання по стрілці в. 
Мальтійські механізми. У верстатобудуванні для повороту 
багатопозиційних робочих органів з однієї позиції в іншу найчастіше 
застосовуються мальтійські механізми. 
22
Чотирипозиційний мальтійський механізм з одним кривошипом (поз. 5) 
використовується для повороту шпиндельного блоку в чотиришпиндельних 
токарних автоматах. При рівномірному обертанні кривошипа К закріплений 
на ньому ролик Рк, у визначений момент входить в один з чотирьох пазів 
мальтійського хреста Км і повертає його на 90°. Таким чином, за кожен 
повний оберт кривошипа К вал, на якому закріплений мальтійський хрест, 
зробить тільки 1/4 оберта. Диск Д, жорстко зв'язаний із кривошипом К, 
служить для фіксації положення мальтійського хреста в кожнім з його 
чотирьох позицій. 
Шестипозиційний мальтійський механізм з одним чи двома роликами 
(поз. 6) використовується, наприклад, для повороту револьверної головки 
одношпиндельного токарно-револьверного автомата моделі 1А136. 
Установка другого ролика на кривошипному диску К дозволяє в разі 
потреби збільшити кут повороту мальтійського хреста в два рази. 
Секторний механізм. Зубчастий сектор zc (поз. 7), закріплений на валу 
І, періодично повертається тільки протягом того часу, коли його зуби 
знаходяться в зачепленні з зубами колеса z, встановленого на валу ІІ. У цьому 
механізмі не передбачена можливість регулювання величини кута повороту 
колеса z, тому він, як і мальтійські механізми, використовується в основному в 
багатопозиційних пристроях. 
Механізм з однооборотною муфтою. Робочий орган Ро (поз.8) у 
потрібний момент отримує періодичний поворот на визначений кут від 
безупинно обертового вала І через колеса z1 – z2, однооборотну муфту Мк і 
черв'ячну передачу а—z3. Однооборотна муфта Мк спрацьовує під дією 
соленоїда Сд, що через важіль Р, піднімає палець Пц. 
Кроковий електродвигун. Ротор Рр одного з крокових електродвигунів 
(поз. 9) має ряд полюсів, а статор складається з трьох незалежних секцій Сс1, 
Сс2 і Сс3, що розташовані так, що якщо одна з них збігається з полюсами 
ротора Рр, то дві інші секції виявляються зміщеними щодо полюсів, причому в 
різні сторони. 
При включенні обмотки секції Сс1 ротор повернеться на деякий кут по 
стрілці а, а при включенні обмотки секцій Сс2 він повернеться на той же кут, 
але по стрілці б. 
23
2.6. Інші типові механізми металорізальних верстатів 
Запобіжні пристрої. Щоб уникнути поломок деталей верстатів у 
приводах останніх встановлюються різні запобіжні пристрої (рис. 2.6). 
Механізм падаючого черв'яка. (поз. 1) використовується для 
автоматичного вимикання подачі при перевантаженнях. 
Вимикання здійснюється тоді, коли супорт доходить до якої-небудь 
перешкоди, наприклад, до нерухомого упора, встановленого на верстаті, і далі 
не може переміщатися. При цьому привідний вал І продовжує передавати 
оберти черв'яку а через кулачкову муфту Мк. Остання завдяки скошеним 
зубам відходить назад, долаючи опір пружини Па, і натискає через упор б на 
важіль Рг, що за допомогою виступу В підтримує черв'як а в зачепленні з 
черв'ячним колесом z. 
У певний момент, коли муфта Мк відсунеться назад і виступ В не буде 
підтримувати черв'яка а, останній під дією власної ваги упаде вниз і, 
повертаючись відносно осі О, вийде з зачеплення з черв'ячним колесом z. 
В іншій конструкції падаючого черв’яка (поз. 2) обертання від вала І 
через колеса z1-z2, вал ІІ і черв'ячну передачу а-z передається валу ІІІ і далі 
механізму подачі. Коли упор У натисне на важіль Рг, корпус Кс позбавиться 
опори й упаде вниз разом з валом ІІ і черв'яком а, розчепивши його з 
колесом z. 
Самовимикаючі кулачкові муфти служать тим же цілям, що і падаючі 
черв'яки. 
Рух від вала І валу ІІІ передається шестірнями z1-z2, валом ІІ, 
кулачковими муфтами Мк і Мп і зубчастими колесами z3-z4. Коли в ланцюзі 
подач верстата виникає перевантаження, права частина кулачкової муфти Мк, 
завдяки наявності скошених зубів переміщається вправо разом з кулачковою 
муфтою Мп і зубчастим колесом z3. 
В певний момент фіксатор Ф зафіксує ступицю з колесом z3 у 
крайньому правому положенні. Далі, коли вал ІІ разом з лівою частиною 
муфти Мк повернеться на один зуб, права її частина під дією пружини Па 
переміститься вліво у своє первісне положення, розчепивши при цьому 
кулачки муфти Мп. Передача руху припиниться. 
24
Рисунок 2.6 – Інші типові механізми металорізальних верстатів 
25
Дещо інакше працює самовивимикаюча кулачкова муфта (поз.4), яка 
встановлена на токарно-гвинторізному верстаті моделі 1616. При зіткненні 
супорта з упором зростає крутний момент, що передається від ходового 
валика Хв за допомогою муфти Мк черв'яку а. Завдяки наявності скосів на 
кулачках муфти Мк осьове зусилля, що діє на муфту, прагне перемістити її 
вліво і роз'єднати з черв'яком а. Цьому перешкоджає важіль Рг, що має два 
плеча, один кінець якого впирається в скіс плунжера Пр. При досягненні 
заздалегідь відрегульованого навантаження плунжер Пр, переборюючи опір 
пружини Па, втоплюється, важіль Рг повертається і муфта Мк відходить вліво, 
розриваючи ланцюг механічної подачі супорта. 
Обгінні муфти. Звичайна одностороння обгінна муфта (поз.5) 
дозволяє здійснювати робочий і швидкий рух тільки в одному напрямку. При 
робочому русі вал І через черв'ячну передачу а1-z1 і обгінну муфту Мо передає 
оберти валу ІІ і далі робочому органу верстата. Для здійснення швидких 
переміщень робочого органа включається електродвигун Дэ, що через 
зубчасту передачу а2-z2 передає швидке обертання валу ІІ. Наявність обгінної 
муфти Мо допускає швидке обертання вала ІІ при повільному обертанні або 
повній зупинці черв'ячного колеса z1. 
Двосторонні обгінні муфти (поз. 6) дозволяють здійснювати швидке 
обертання вала ІІ в обох напрямках. В цьому випадку електродвигун Дэ 
швидких переміщень зв'язаний зубчастими колесами z2-z3 не з валом ІІ, а з 
повідковою муфтою Мп, торцеві пальці якої входять у відповідні пази 
обгінної муфти Мо. 
В залежності від конструкції двосторонньої обгінної муфти робочий рух 
валу ІІ може передаватись тільки в одному або двох напрямках. 
Планетарні механізми. В металорізальних верстатах знаходять широке 
застосування різні типи планетарних механізмів. 
В планетарному механізмі (поз. 7) приводу швидких переміщень столу і 
бабки безконсольно-фрезерного верстата моделі 6А54 робочі переміщення 
здійснюються від вала І через черв'ячну передачу а2-z2 і конічну передачу z3-zc-z4. 
Швидкі переміщення здійснюються електродвигуном Д, через черв'ячну 
передачу а2-z2, Т-подібний вал ІІ і планетарну конічну передачу zc-z4-z3. Дещо 
інший варіант приводу швидких переміщень з аналогічним планетарним 
механізмом показаний на поз. 8. 
26
У повздовжно-фрезерних верстатах моделей А662 і 6652 в приводах 
подач і швидких переміщень застосований планетарний механізм із 
центральним водилом і циліндричними колесами (поз. 9) Робоча подача 
передається від вала І через черв'ячну передачу а2-z2 і планетарну передачу z3- 
z4-В0 і далі через вал ІІ робочому органу верстата. Колесо z6 в цей час 
нерухоме. 
При швидких переміщеннях обертання від електродвигуна Дэ 
передається валу ІІ через черв'ячну передачу а1-z1 і планетарну передачу z6-z5- 
В0. 
Варіант планетарного механізму з циліндричними колісьми але з 
обертовим корпусом показано на поз. 10. 
3. МЕХАНІЧНІ ПЕРЕДАЧІ ТА ЇХ ПЕРЕДАТОЧНІ 
ВІДНОШЕННЯ 
Механізми, що призначені для передачі руху від одного елемента 
приводу до іншого носять назву передач. Розрізняють механічні, пневматичні, 
гідравлічні та електричні передачі. Із механічних передач найбільш 
поширеними є передачі обертового руху. По принципу дії вони поділяються 
на передачі тертям і передачі зачепленням. До перших відносяться пасові і 
фрикційні передачі, до других – зубчасті, зубчасто-пасові, ланцюгові та 
черв’ячні. 
Зубчату передачу можна здійснювати циліндричними або конічними 
зубчатими колесами як з прямокутними так з гвинтовими зубами. Зубчаста 
передача дає змогу передавати значні потужності, забезпечує стале 
передаточне відношення, має високий коефіцієнт корисної дії і широко 
застосовується в сучасних металорізальних верстатах. 
Черв’ячна передача складається з черв’яка і черв’ячного колеса. Черв’як 
- це гвинт з трапецевидним профілем різі, однозахідний чи багатозахідний. 
Передачу руху здійснюють від черв’яка до черв’ячного колеса. Якщо черв’як 
однозахідний, то за один оберт його черв’ячне колесо повернеться на один 
зуб, якщо він двозахідний-на два зуби і т. ін. 
В передачах розрізняють ведучу ланку (та, що передає рух) та ведену 
ланку (та, що отримує рух). Характеристикою передачі служить передаточне 
27
число, за допомогою якого можна визначити, в скільки раз частота обертання 
ведучої ланки більша чи менша частоти обертання веденої ланки. 
При вирішенні задач по типовим передачах в приводах металорізальних 
верстатів і для складання рівнянь кінематичних ланок необхідно знати 
наступні залежності. 
3.1. Для передачі плоским і клиновим (рис. 3.1 а і б відповідно) 
ременями: 
без врахування ковзання: 
i D nn  (1) 
1 
D 
2 
n n D   i nn  n 1 
(2) 
2 
2 1 1 D 
з врахуванням ковзання: 
n n D   i 1 
nn  0,985  n 0,985 
(3) 
2 
2 1 1 D 
де, іпп – передаточне відношення пасової передачі; n1, n2 – частота 
обертання І і ІІ валів в об/хв.; D1, D2 – діаметри ведучого і веденого шківів 
відповідно; 0,985 – поправочний коефіцієнт, який використовується для 
пасової передачі. 
3.2. Для ланцюгової і зубчастих передач (рис. 3.1 в, г і д ). 
i z л л  1 
(4) 
; 
2 
. . z 
i z з л  1 
(5) 
2 
. . z 
2 1 . . 1     (6) 
хв 
n n i n z л п 
1 
об 
z 
2 
2 1 . . 1     (7) 
хв 
n n i n z з п 
1 
об 
z 
2 
де, z1, z2 – числа зуб’їв коліс і зірочок; iз.п. – передаточне відношення 
зубчастої передачі; iл.п. – передаточне відношення ланцюгової передачі. 
28
D1 
D2 n2 
I 
z1 z n 1 1 
n1 
z2 
z n 2 2 
D2 n2 
II 
а) б) 
z1 
n1 
z n 1 1 
z n 2 2 
в) г) д) 
n1 
n2 
R1 R2 
ж) з) 
є) 
zp k z1 
tp 
R1 
R2 
и) і) 
е) 
Рис. 3.1 Типові передачі в механізмах верстатів 
D1 n1 
n2 
t 
K 
tp 
3.3. Для черв’ячної передачі (рис.3.1 е ) 
i  z1 (8) 
чп 
чп z 
  чп  1 
(9) 
n n i z 
1 
2 1 n 
z 
чп 
zч к 
де, z1 – число заходів черв’яка; zчп – число зубів черв’ячного колеса; 
3.4. Для передачі, яка складається із гвинта і гайки (рис. 3.1 є ), 
швидкість осьового переміщення гайки або гвинта: 
 (10) 
хв 
t k n м 
V p 
  
1000 
де, V – швидкість основного переміщення гайки або гвинта; tp – крок різі; k – 
число заходів різі; n – частота обертання гайки або гвинта об/хв. 
29
3.5. Для фрикційної передачі (рис. 3.1 ж, з ) 
без врахування тертя: 
i R фп  (11) 
1 
R 
2 
з врахуванням тертя: 
n n i R  n 1 
фп (12) 
(0.96 0.98) 
2 
2 1 1      
R 
де, R1, R2 – радіуси поверхонь дисків, що дотикаються; R1 – ведучий; 
R2 – ведений; (=0.96-0.98 – коефіцієнт тертя ковзання). 
3.6. Для рейкової передачі, що зображена на рис. 3.1 и : 
хв 
   
Vpk  Vp  
z m n м 1000 
 (13) 
3.7. Для черв’ячно-рейкової передачі, що зображена на рис. 3.1. і : 
хв 
t  z 1  
n м 
V p 
p 1000 
 (14) 
де, Vрк – швидкість переміщення рейкового колеса відносно рейки; 
Vр – швидкість переміщення рейки; zрк – число зуб’їв рейкового колеса; 
n – частота обертання колеса (черв’яка) в об/хв; m – модуль зчеплення; 
tp – крок рейки в мм; z1 – число заходів черв’яка. 
3.8. Для передачі дисковими кулачками (рис. 3.2. а ) швидкість 
повзуна: 
R  
V R n  
  n  h  360 
k  
nk 1000 
2 1 360 
  
1000 
(15) 
h  R  R 2 (16) 
де, R1, R2 – радіуси дуг кривих підйому кулачка; nk – частота обертання 
кулачка; 
30
3.9. Для передачі циліндричними кулачками (рис. 3.2. б ) швидкість 
повзуна: 
хв 
V h п 1000 k 
D n м 
l 
 
  
 (17) 
де, R1 і R2 – радіуси дуг підйому кулачка; 1, 2, 3 – кути ділянок, що 
охоплюються кривими; l1, l2, l3 – розрахункові довжини дуг відповідних 
ділянок; h – підйом кривої кулачка; nk – частота обертання кулачка в об/хв; 
3.10. Для кривошипно–шатунного механізму (рис. 3.2. в ): 
4 kp 
1000 
kp 
R n 
V 
  
 (18) 
де, nk – частота обертання кривошипу; R – радіус кривошипа; 
3.11. Для кулісного механізму 
V l n роб (19) 
360 
 
   
1000 
 
 
V l n звор (20) 
360 
 
   
1000 
 
 
L 
2 
 180  2;   180  2 sin  (21) 
l 
де, L – довжина ходу повзуна в мм; n – число подвійних ходів повзуна в 
хвилину; ,  - кути повороту кулісного колеса під час робочого і зворотного 
ходу відповідно; - кут відхилення куліси від середнього положення; l – 
довжина куліси в мм; 
3.12. Для складних рухів в верстатах (затилувальних, зубофрезерних і 
інших дуже часто використовуються сумуючі механізми – диференціали з 
конічними колесами (рис. 3.3, а і б ), а також планетарні механізми з 
циліндричними колесами (рис. 3.4). 
31
Рис. 3.2. Рис. 3.3. 
Для рис. 3.3, а) – (знак “+” використовується при різному напрямку 
обертання колеса z1 і водила b, а знак “-” при різному напрямку обертання 
коліс z1 і z4): 
n2  2 nb n (23) 
 
n n2 n1 b 
 (24) 
2 
Для рис. 3.3. б) - (знак “+” використовується при однаковому напрямку 
обертання коліс z1 і z4; знак “-” використовується при різному напрямку 
обертання z1 і b; 
n2 2 nbn1 (25) 
 
n n1 n2 b 
 (26) 
2 
3.13. Для планетарної передачі з циліндричними колесами (рис. 3.4): 
1 i 
(27) 
z 
b    
 
z 
z 
2 
z 
n n 
n n 
b 
 
4 
3 
1 
4 
n2 
Z1 
Z2 
Z3 
Z4 
n1 
nв 
в 
n2 
Z1 
Z2 
Z4 n1 
nв 
в 
Z3 
а) 
б) 
32
n1  n4  i  nb (1 i) (28) 
n n i 
 n 1 в (1  
) 
4 
 (29) 
i 
  
n n n i в  
1 4 (30) 
i 
 
1 
Z1 
nв 
n1 n4 
Z2 Z4 
Z3 
Рис. 3.4. 
4. ЗАДАЧІ ДЛЯ САМОСТІЙНОГО ОПРАЦЮВАННЯ 
Задача №1 
Визначити частоту обертання шківів D2, D4 і D6 пасової передачі 
(рис. 4.1) при числовій характеристиці, яка вказана в таблиці 4.1. Коефіцієнт 
ковзання рівний 0,985. 
Таблиця 4.1 
Характеристика 
№ Діаметр шківів, мм 
варіанта D1 D2 D3 D4 D5 D6 
Частота 
обертання 
валу І, об/хв 
1 120 360 160 250 130 340 960 
2 130 400 150 300 200 300 1000 
3 120 400 немає немає 150 280 1420 
4 115 325 немає немає 140 400 960 
5 140 300 120 400 немає немає 960 
33
Задача №2 
Визначити частоту обертання вала IV пасової передачі (рис. 4.1) при 
числовій характеристиці, яка вказана в таблиці 4.2. Коефіцієнт ковзання 
рівний 0,985. 
Таблиця 4.2 
Характеристика 
№ Діаметр шківів, мм 
варіанта D1 D2 D3 D4 D5 D6 
Частота 
обертання валу 
І, об/хв 
1 115 400 180 300 140 350 1440 
2 120 350 160 280 130 300 1000 
3 130 280 150 325 160 315 960 
4 140 370 140 350 180 400 1420 
5 125 450 175 375 150 380 1420 
Задача №3 
На рис. 4.2 зображена схема зубчастої передачі циліндричними 
колесами до валів ІІІ і IV. Числова характеристика ланок вказана в таблиці 4.3. 
Визначити частоту обертання кожного валу. 
Таблиця 4.3 
Характеристика 
№ Число зуб’їв 
варіанта z1 z2 z3 z4 z5 D6 
Частота 
обертання валу І, 
об/хв 
1 17 65 20 70 84 84 500 
2 22 54 19 73 80 80 600 
3 23 57 21 62 немає немає 650 
4 26 78 22 66 немає немає 900 
5 27 80 немає немає 28 84 1450 
6 29 70 немає немає 29 72 950 
Задача № 4 
На рис.4.3 показана схема зубчастої передачі циліндричними колесами до 
валів IV. Числова характеристика ланок вказана в таблиці 4.4 Визначити 
частоту обертання IV валу. 
34
z2 z3 
I IV 
III 
II 
z1 
z4 
z6 
z5 
Рис. 4.1 Рис. 4.2 
Таблиця №4.4 
Характеристика 
№ Число зуб їв коліс 
варіанта z1 z2 z3 z4 z5 z6 
Частота обертання 
валу І, об/хв 
1 15 60 17 51 20 85 800 
2 16 64 18 60 22 70 900 
3 17 70 16 60 23 58 1000 
4 18 70 19 90 24 48 1450 
5 21 62 22 80 21 65 1500 
6 24 64 31 62 42 84 850 
Задача № 5 
На рис. 4.4 показана схема передачі, що утворена з зубчастих коліс і 
черв’ячної пари. Знайти частоту обертання III валу. Числова характеристика 
ланок вказана в таблиці 4.5. 
Таблиця 4.5 
Характеристика 
Число зуб'їв коліс 
№ 
варіанту 
z1 z2 
Число 
заходів z 
Число зуб їв 
черв’ячного колеса, zч.к. 
Частота обертів 
вала I об/хв. 
1 30 60 1 100 900 
2 35 75 2 60 800 
3 25 55 1 70 1420 
4 33 77 2 90 1440 
5 32 65 1 40 1420 
6 40 65 3 60 750 
35
z1 
z 
zч . к . 
z2 
I 
II 
III 
III 
z5 
z2 z3 II 
Рис. 4.3 Рис. 4.4 
Задача №6 
z4 
На рис. 4.5 показана планетарна передача з циліндричними колесами. 
Визначити число обертів колеса z1, якщо водило здійснить nв=200 об., а колесо 
z4 здійснить n4=100 об. Числова характеристика коліс зображена на схемі. 
Задача №7 
По схемі, що зображена на рис. 4.5 визначити число обертів колеса z4, 
якщо водило здійснить nв=200 об., а колесо z1-n1=150 об. Числова 
характеристика коліс зображена на схемі. 
Задача №8 
По схемі диференціалу, що зображена на рис. 4.6 визначити число 
обертів водила b за 4,5 оберти колеса z4, при нерухомому колесі z1. 
Задача №9 
По схемі диференціалу, що зображена на рис. 4.6 визначити число 
обертів колеса z4, за 8 обертів колеса z1 і 10 обертів водила b при однакових 
напрямках їх обертання. 
Задача №10 
По схемі диференціалу, що зображена на рис. 4.6 визначити число 
обертів колеса z4 за 12 обертів колеса z1 і 26 обертів водила в при однакових 
напрямках їх обертання. 
I 
IV 
z1 
z6 
36
Задача №11 
Визначити число обертів водила b колеса (рис. 4.6) за 10 обертів колеса 
z1 і 12 обертів колеса z4 при різних напрямках їх обертання. 
Рис. 4.6. 
nв 
n1 n4 
Z2 Z4 
Z3 
n2 
Рис. 4.5 Рис. 4.7 
Задача №12 
Визначити число обертів колеса z4 (рис. 4.6) при нерухомому колесі z1 за 
Z1 
2,9 обертів корпуса диференціала (водила b). 
Задача №13 
Визначити число обертів корпуса диференціала (водила b) (рис.4.6) при 
нерухомому колесі z4 за 12,7 обертів колеса z1. 
Задача №14 
Визначити число обертів колеса z4 (рис.4.7) за 8 обертів колеса z1 і 19 
обертів водила b при різних напрямках їх обертання 
Z1 
Z2 
Z3 
Z4 
n1 
nв 
в 
n2 
Z1 
Z2 
Z4 n1 
nв 
в 
Z3 
37
Задача №15 
Визначити число обертів водила b (корпуса диференціалу) (рис.4.7) за 
22 оберти колеса z1 і 8 обертів колеса z4 при різних напрямках їх обертання. 
Задача №16 
По числовій характеристиці схеми планетарної передачі з 
циліндричними колесами (рис.4.5) визначити число обертів колеса z1, якщо 
водило здійснить nв=300 об., а колесо z4 – 150 об. 
Задача №17 
По числовій характеристиці схеми планетарної передачі з 
циліндричними колесами (рис.4.5) визначити число обертів колеса z4, якщо 
водило здійснить nв=400 об., а колесо z1 – 200 об. 
Задача №18 
По рис.4.5 визначити число обертів водила b, якщо колесо z1 здійснить 
200 об., а колесо z4 – 100 об. Числова характеристика коліс показана на схемі. 
Задача №19 
Визначити частоту обертання шпинделя двошвидкісного ступінчасто- 
шківного приводу, використовуючи характеристику, яка вказана на рис 4.8. 
Задача №20 
Визначити частоту обертання шпинделя трьохступінчастого шківного 
приводу, використовуючи характеристику, яка вказана на рис 4.9. 
Задача №21 
Визначити частоту обертання шпинделя чотирьохступінчастого 
шківного приводу (рис. 4.10). Числова характеристика показана на схемі. 
38
Рис.4.8 Рис.4.9 
Задача №22 
Визначити частоту обертання шпинделя чотирьохступінчастого 
шківного приводу з перебором (рис. 4.11). Числова характеристика показана 
на схемі. 
Задача №23 
В коробці швидкостей перемикання шпинделя на різні частоти 
обертання здійснюються шляхом відповідних переміщень подвійного блоку 
(рис. 4.12). Визначити частоти обертання шпинделя по числовій 
характеристиці, яка вказана на схемі. 
Рис. 4.10 Рис. 4.11 Рис. 4.12 
39
Задача №24 
Частоти обертання шпинделя верстата (рис. 4.13) керуються 
відповідними перемиканнями потрійного блоку. Визначити частоти обертання 
шпинделя по числовій характеристиці, яка вказана на схемі. 
Задача №25 
Перемикання частоти обертання шпинделя здійснюються шляхом 
переміщення блоку, що складається із чотирьох коліс (рис. 4.14). Визначити 
частоти обертання шпинделя по числовій характеристиці, яка вказана на 
схемі, при умові, що вал І робить n0=600 об/хв. 
Рис. 4.13 Рис. 4.14 
Задача №26 
На рис. 4.15 зображено схему коробки швидкостей із змінними 
зубчастими колесами. Визначити частоти обертання шпинделя при наступних 
настройках змінних коліс: . 
; 49 
61 
55 
; 37 
72 
; 43 
67 
a 
 32 
b 
Задача №27 
На токарно-гвинторізному верстаті для зміни швидкості обертання 
шпинделя використана коробка швидкостей з рухомими блоками коліс (рис. 
40
4.16). визначити частоти обертання шпинделя згідно числової характеристики 
схеми. 
Задача №28 
На рис. 4.17 зображена схема коробки подач з висувною шпонкою 
(вал І) на чотири швидкості подач. Визначити частоту обертання валу ІІ 
по числовій характеристиці схеми. 
Рис. 4.15 Рис. 4.16 
Задача №31 
По числовій характеристиці коробки швидкостей верстата (рис. 4.20) 
визначити частоти обертання шпинделя. 
Рис. 4.17 Рис. 4.18 Рис. 4.19 
41
Задача №32 
На верстаті встановлено коробку швидкостей (рис.4.21) із блоком 
подвійних коліс, що переміщається. Визначити частоти обертання шпинделя. 
Задача №33 
Швидкості шпинделя перемикаються шляхом відповідного блоку, що 
складається із чотирьох коліс (рис.4.22). Визначити частоту обертання 
шпинделя по числовій характеристиці, яка вказана на схемі. 
Задача №34 
Коробка швидкостей токарно-револьверного верстата (рис. 4.23) 
приводиться в рух шківом з частотою обертання n0=780 об/хв. Визначити 
частоту обертання шпинделя при прямому ході через зубчасті колеса 
28 . 
57 
Задача №35 
На рис. 4.24 зображена схема коробки подач з висувною шпонкою (вал 
І) на шість швидкостей подач. Визначити частоти обертання валу ІІ при всіх 
положеннях шпонки. 
Рис. 4.20 Рис. 4.21 
42
Рис. 4.22 Рис. 4.23 
Рис.4.24 
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ: 
1. Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных втузов/ 
Под. Ред. В.Э.Пуша. – М.: Машиностроение, 1985. – 256 с. 
2. Металлорежущие станки: /Под. Ред. Н.С.Очеркана. – М.: 
Машиностроение, 1965, т. 1. – 764 с. 
3. Маеров А.Г. Устройство, основы конструирования и расчет 
металлообрабатывающих станков и автоматических линий: Учебное пособие 
для техникумов. – М.: Машиностроение, 1986. – 368 с. 
4. Локтев Д.А. Сборник задач по настройке металлорежущих станков. М.: 
Машиностроение, 1972.- 320 с.

More Related Content

What's hot

біологія урок 48 Будова шкіри
біологія урок 48 Будова шкірибіологія урок 48 Будова шкіри
біологія урок 48 Будова шкіриjuliagerasimova2015
 
Vana egiptuse püramiidid
Vana egiptuse püramiididVana egiptuse püramiidid
Vana egiptuse püramiididragnarvaldre
 
Заняття 44_Лабораторна робота № 12
Заняття 44_Лабораторна робота № 12Заняття 44_Лабораторна робота № 12
Заняття 44_Лабораторна робота № 12Yor11
 
історія 10 клас директорія унр
історія 10 клас  директорія унрісторія 10 клас  директорія унр
історія 10 клас директорія унрpupilsShostka
 
Презентація. Історія Дніпропетровщини.
Презентація. Історія Дніпропетровщини.Презентація. Історія Дніпропетровщини.
Презентація. Історія Дніпропетровщини.Ольга Володимирівна
 
Газарзүй 8 Монгол орны хөрс.pptx
Газарзүй 8 Монгол орны хөрс.pptxГазарзүй 8 Монгол орны хөрс.pptx
Газарзүй 8 Монгол орны хөрс.pptxEnkh Tseba
 
Біологія. 7 клас. Поведінка тварин та її еволюція
Біологія. 7 клас. Поведінка тварин та її еволюціяБіологія. 7 клас. Поведінка тварин та її еволюція
Біологія. 7 клас. Поведінка тварин та її еволюціяЕлектронні книги Ранок
 
Planeet marss
Planeet marssPlaneet marss
Planeet marssRiho
 
Реактивті қозғалыс. Ғарыш жетістіктері. К.Э.Циолковский еңбектері.
Реактивті қозғалыс.  Ғарыш жетістіктері. К.Э.Циолковский еңбектері.Реактивті қозғалыс.  Ғарыш жетістіктері. К.Э.Циолковский еңбектері.
Реактивті қозғалыс. Ғарыш жетістіктері. К.Э.Циолковский еңбектері.Айбек Қуандықұлы
 
Геомагнітне поле Землі
Геомагнітне поле ЗемліГеомагнітне поле Землі
Геомагнітне поле ЗемліDaniel Petrics
 

What's hot (20)

українська мова заболотний 7 кл
українська мова заболотний 7 клукраїнська мова заболотний 7 кл
українська мова заболотний 7 кл
 
біологія урок 48 Будова шкіри
біологія урок 48 Будова шкірибіологія урок 48 Будова шкіри
біологія урок 48 Будова шкіри
 
Vana egiptuse püramiidid
Vana egiptuse püramiididVana egiptuse püramiidid
Vana egiptuse püramiidid
 
Pulmade traditsioonid prantsusmaal
Pulmade traditsioonid prantsusmaalPulmade traditsioonid prantsusmaal
Pulmade traditsioonid prantsusmaal
 
Заняття 44_Лабораторна робота № 12
Заняття 44_Лабораторна робота № 12Заняття 44_Лабораторна робота № 12
Заняття 44_Лабораторна робота № 12
 
Seedimine
SeedimineSeedimine
Seedimine
 
2. іван сірко
2. іван сірко2. іван сірко
2. іван сірко
 
історія 10 клас директорія унр
історія 10 клас  директорія унрісторія 10 клас  директорія унр
історія 10 клас директорія унр
 
Презентація. Історія Дніпропетровщини.
Презентація. Історія Дніпропетровщини.Презентація. Історія Дніпропетровщини.
Презентація. Історія Дніпропетровщини.
 
Rooma ja kartaago
Rooma ja kartaagoRooma ja kartaago
Rooma ja kartaago
 
Газарзүй 8 Монгол орны хөрс.pptx
Газарзүй 8 Монгол орны хөрс.pptxГазарзүй 8 Монгол орны хөрс.pptx
Газарзүй 8 Монгол орны хөрс.pptx
 
Vana-Egiptus
Vana-EgiptusVana-Egiptus
Vana-Egiptus
 
Біологія. 7 клас. Поведінка тварин та її еволюція
Біологія. 7 клас. Поведінка тварин та її еволюціяБіологія. 7 клас. Поведінка тварин та її еволюція
Біологія. 7 клас. Поведінка тварин та її еволюція
 
Planeet marss
Planeet marssPlaneet marss
Planeet marss
 
Muinasaeg Eestis
Muinasaeg EestisMuinasaeg Eestis
Muinasaeg Eestis
 
Реактивті қозғалыс. Ғарыш жетістіктері. К.Э.Циолковский еңбектері.
Реактивті қозғалыс.  Ғарыш жетістіктері. К.Э.Циолковский еңбектері.Реактивті қозғалыс.  Ғарыш жетістіктері. К.Э.Циолковский еңбектері.
Реактивті қозғалыс. Ғарыш жетістіктері. К.Э.Циолковский еңбектері.
 
Відлік часу в історії
Відлік часу в історіїВідлік часу в історії
Відлік часу в історії
 
Vana-Egiptus
Vana-EgiptusVana-Egiptus
Vana-Egiptus
 
Геомагнітне поле Землі
Геомагнітне поле ЗемліГеомагнітне поле Землі
Геомагнітне поле Землі
 
Silm ja nägemine
Silm ja nägemineSilm ja nägemine
Silm ja nägemine
 

Similar to Lr1 1 n

Заняття 33_Лабораторна робота № 8.2
Заняття 33_Лабораторна робота № 8.2Заняття 33_Лабораторна робота № 8.2
Заняття 33_Лабораторна робота № 8.2Yor11
 
Lab 7 (2)
Lab 7 (2)Lab 7 (2)
Lab 7 (2)olenyxa
 
Lr2n (1)
Lr2n (1)Lr2n (1)
Lr2n (1)olenyxa
 
МОБІЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ 1АК200
МОБІЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ 1АК200МОБІЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ 1АК200
МОБІЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ 1АК200mtviva
 
Модуль 8 , Лекція №2
Модуль 8 , Лекція №2Модуль 8 , Лекція №2
Модуль 8 , Лекція №2Ch1ffon
 
Конічні та черв'ячні передачі
Конічні та черв'ячні передачіКонічні та черв'ячні передачі
Конічні та черв'ячні передачіDenis Stupak
 
Заняття 32_Лабораторна робота № 8.1
Заняття 32_Лабораторна робота № 8.1Заняття 32_Лабораторна робота № 8.1
Заняття 32_Лабораторна робота № 8.1Yor11
 
14___Funktsionalna_skhema_privodiv.pdf
14___Funktsionalna_skhema_privodiv.pdf14___Funktsionalna_skhema_privodiv.pdf
14___Funktsionalna_skhema_privodiv.pdfssuser5136e4
 
Заняття 38_Лабораторна робота № 9.2
Заняття 38_Лабораторна робота № 9.2Заняття 38_Лабораторна робота № 9.2
Заняття 38_Лабораторна робота № 9.2Yor11
 
Лекція № 2. “Ланцюгові передачі. Класифікація. Методика розрахунку.”
Лекція № 2. “Ланцюгові передачі. Класифікація. Методика розрахунку.”Лекція № 2. “Ланцюгові передачі. Класифікація. Методика розрахунку.”
Лекція № 2. “Ланцюгові передачі. Класифікація. Методика розрахунку.”Ch1ffon
 

Similar to Lr1 1 n (20)

Lr1 1 n
Lr1 1 nLr1 1 n
Lr1 1 n
 
Lr1 3 n
Lr1 3 nLr1 3 n
Lr1 3 n
 
Lr1 3 n
Lr1 3 nLr1 3 n
Lr1 3 n
 
Lab 7
Lab 7Lab 7
Lab 7
 
Lr4n
Lr4nLr4n
Lr4n
 
Lr2n
Lr2nLr2n
Lr2n
 
Lr2n
Lr2nLr2n
Lr2n
 
Заняття 33_Лабораторна робота № 8.2
Заняття 33_Лабораторна робота № 8.2Заняття 33_Лабораторна робота № 8.2
Заняття 33_Лабораторна робота № 8.2
 
Lab 7 (2)
Lab 7 (2)Lab 7 (2)
Lab 7 (2)
 
Lr2n (1)
Lr2n (1)Lr2n (1)
Lr2n (1)
 
Lr3n
Lr3nLr3n
Lr3n
 
Lr3n
Lr3nLr3n
Lr3n
 
МОБІЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ 1АК200
МОБІЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ 1АК200МОБІЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ 1АК200
МОБІЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ 1АК200
 
Lr4n
Lr4nLr4n
Lr4n
 
Модуль 8 , Лекція №2
Модуль 8 , Лекція №2Модуль 8 , Лекція №2
Модуль 8 , Лекція №2
 
Конічні та черв'ячні передачі
Конічні та черв'ячні передачіКонічні та черв'ячні передачі
Конічні та черв'ячні передачі
 
Заняття 32_Лабораторна робота № 8.1
Заняття 32_Лабораторна робота № 8.1Заняття 32_Лабораторна робота № 8.1
Заняття 32_Лабораторна робота № 8.1
 
14___Funktsionalna_skhema_privodiv.pdf
14___Funktsionalna_skhema_privodiv.pdf14___Funktsionalna_skhema_privodiv.pdf
14___Funktsionalna_skhema_privodiv.pdf
 
Заняття 38_Лабораторна робота № 9.2
Заняття 38_Лабораторна робота № 9.2Заняття 38_Лабораторна робота № 9.2
Заняття 38_Лабораторна робота № 9.2
 
Лекція № 2. “Ланцюгові передачі. Класифікація. Методика розрахунку.”
Лекція № 2. “Ланцюгові передачі. Класифікація. Методика розрахунку.”Лекція № 2. “Ланцюгові передачі. Класифікація. Методика розрахунку.”
Лекція № 2. “Ланцюгові передачі. Класифікація. Методика розрахунку.”
 

More from olenyxa

історія менеджменту
історія менеджментуісторія менеджменту
історія менеджментуolenyxa
 
337 management history
337 management history337 management history
337 management historyolenyxa
 
Textbook prots sawkiw-shkodzinskyy_liashuk-automation_production_processes_2011
Textbook prots sawkiw-shkodzinskyy_liashuk-automation_production_processes_2011Textbook prots sawkiw-shkodzinskyy_liashuk-automation_production_processes_2011
Textbook prots sawkiw-shkodzinskyy_liashuk-automation_production_processes_2011olenyxa
 
Textbook prots sawkiw-shkodzinskyy_liashuk-automation_production_processes_2011
Textbook prots sawkiw-shkodzinskyy_liashuk-automation_production_processes_2011Textbook prots sawkiw-shkodzinskyy_liashuk-automation_production_processes_2011
Textbook prots sawkiw-shkodzinskyy_liashuk-automation_production_processes_2011olenyxa
 
Chapter15
Chapter15Chapter15
Chapter15olenyxa
 
презентация Microsoft power point організація тема 2
презентация Microsoft power point організація тема 2презентация Microsoft power point організація тема 2
презентация Microsoft power point організація тема 2olenyxa
 
Decision treeprimer 3
Decision treeprimer 3Decision treeprimer 3
Decision treeprimer 3olenyxa
 
Decision treeprimer 2
Decision treeprimer 2Decision treeprimer 2
Decision treeprimer 2olenyxa
 
Process selection
Process selectionProcess selection
Process selectionolenyxa
 
Decision treeprimer 1
Decision treeprimer 1Decision treeprimer 1
Decision treeprimer 1olenyxa
 
Self-management
Self-managementSelf-management
Self-managementolenyxa
 
Presentation to topic 4
Presentation to topic 4Presentation to topic 4
Presentation to topic 4olenyxa
 
Contact management до теми 4
Contact management до теми 4Contact management до теми 4
Contact management до теми 4olenyxa
 

More from olenyxa (20)

історія менеджменту
історія менеджментуісторія менеджменту
історія менеджменту
 
Chap11
Chap11Chap11
Chap11
 
337 management history
337 management history337 management history
337 management history
 
Textbook prots sawkiw-shkodzinskyy_liashuk-automation_production_processes_2011
Textbook prots sawkiw-shkodzinskyy_liashuk-automation_production_processes_2011Textbook prots sawkiw-shkodzinskyy_liashuk-automation_production_processes_2011
Textbook prots sawkiw-shkodzinskyy_liashuk-automation_production_processes_2011
 
Textbook prots sawkiw-shkodzinskyy_liashuk-automation_production_processes_2011
Textbook prots sawkiw-shkodzinskyy_liashuk-automation_production_processes_2011Textbook prots sawkiw-shkodzinskyy_liashuk-automation_production_processes_2011
Textbook prots sawkiw-shkodzinskyy_liashuk-automation_production_processes_2011
 
Lr6n
Lr6nLr6n
Lr6n
 
Lr5n
Lr5nLr5n
Lr5n
 
Lr5n
Lr5nLr5n
Lr5n
 
Chapter15
Chapter15Chapter15
Chapter15
 
Topic 1
Topic 1Topic 1
Topic 1
 
презентация Microsoft power point організація тема 2
презентация Microsoft power point організація тема 2презентация Microsoft power point організація тема 2
презентация Microsoft power point організація тема 2
 
Decision treeprimer 3
Decision treeprimer 3Decision treeprimer 3
Decision treeprimer 3
 
Decision treeprimer 2
Decision treeprimer 2Decision treeprimer 2
Decision treeprimer 2
 
Process selection
Process selectionProcess selection
Process selection
 
Decision treeprimer 1
Decision treeprimer 1Decision treeprimer 1
Decision treeprimer 1
 
16 (1)
16 (1)16 (1)
16 (1)
 
Self-management
Self-managementSelf-management
Self-management
 
Presentation to topic 4
Presentation to topic 4Presentation to topic 4
Presentation to topic 4
 
Topic 4
Topic 4Topic 4
Topic 4
 
Contact management до теми 4
Contact management до теми 4Contact management до теми 4
Contact management до теми 4
 

Lr1 1 n

  • 1. ОСНОВНІ МЕХАНІЗМИ ВЕРСТАТІВ ТА ЇХ УМОВНІ ПОЗНАЧЕННЯ Мета:  вивчити і розібратися в призначенні основних механізмів та їх взаємозв’язку при роботі верстата;  отримати практичні навички складання кінематичних схем коробки швидкостей з врахуванням умовних позначень елементів кінематичних ланок по ГОСТ 2.770 –68* і СТ СЕВ 2519-80;  засвоїти отримані поняття такі, як передаточне відношення, модуль зачеплення, умовні позначення, які використовуються при побудові кінематичних схем. Завдання:  скласти з натури кінематичну схему коробки швидкостей токарного, револьверного або фрезерного верстату;  визначити та записати основні передаточні відношення для кінематичних пар;  скласти звіт про виконану роботу Обладнання, пристосування, наочне приладдя:  коробка швидкостей токарно-револьверного верстату;  плакат “Умовні позначення на кінематичних схемах верстата” 1
  • 2. 1. УМОВНІ ПОЗНАЧЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ КІНЕМАТИЧНИХ СХЕМ При складанні кінематичної схеми використовують умовні позначення деталей і механізмів верстатів по ГОСТ2.770–68* і СТ СЕВ 2519-80 (табл.1). Таблиця 1 - Умовні позначення елементів кінематичних схем 2
  • 8. 2. ТИПОВІ ПРИВОДИ І МЕХАНІЗМИ МЕТАЛОРІЗАЛЬНИХ ВЕРСТАТІВ 2.1. Приводи і механізми для безступінчастої зміни швидкості обертання Для досягнення максимальної продуктивності верстата і зручності його обслуговування у верстатобудуванні знаходять застосування різного виду приводи і механізми для безступінчастої зміни швидкості (рис. 2.1). Останні бувають механічного (варіатори), електричного і гідравлічного типів. Варіатор з розсувними конусами. Цей тип варіатора (поз. 1) виконується з різним видом зв'язку С. В якості зв'язку С застосовуються стандартні чи спеціальні клинові ремені, спеціальний ланцюг або сталеве кільце трапецієподібного січення. Плавна зміна швидкості вихідного шківа Ш в діапазоні 4 - 8 досягається шляхом одночасного розсовування однієї і зближення іншої пари конусів. При цьому змінюються діаметри робочої частини ведучих Шк1 і ведених Шк2 конусів. Здвоєний торцевий варіатор. У приводах допоміжних рухів застосовуються одинарні чи здвоєні (поз. 2) торцеві варіатори. Рух від вала 1 через диск Д1, рухомий ролик Рк і диск Д2 передається валу ІІІ. Безступінчаста зміна швидкості обертання вала ІІІ у діапазоні 20—25 і вище досягається за рахунок переміщення ролика Рк вздовж вала ІІ. Тороїдальний варіатор. Цей варіатор (поз. 3) має наступний принцип роботи. На валу вільно насаджені тороїдальні шківи — ведучий Шт1 і ведений Шт2, які зв'язані між собою сферичними дисками Дс. Останні вільно обертаються на поворотних цапфах. При зазначеному на схемі положенні сферичних дисків обертання від ведучого тороїдального шківа на ведений передається з більшого діаметра Dmax меншому діаметру Dmin. При повороті цапф зі сферичними дисками Дс у положення, зазначене на схемі штрихами, обертання буде передаватися з меншого діаметра ведучого шківа більшому діаметру веденого шківа. Безступінчаста зміна швидкості обертання шківа досягається поворотом цапф зі сферичними дисками Дс. 8
  • 9. Рисунок 2.1 – Типові приводи і механізми для безступінчастої зміни швидкості обертання 9
  • 10. Варіатор із зовнішнім і внутрішньої конічними шківами. Рух від вала І (поз. 4) через зовнішній конічний шків Шк.з. і шків Шк.в. внутрішньою конічною поверхнею передається валу ІІ і далі через передачу z1 – z2 валу ІІІ. Вал І спільно зі шківом Шк.з. може переміщатися вздовж твірної свого конуса, завдяки чому робочий радіус шківа Шк.з. змінюється від R1max до R2max. При цьому передаточне відношення варіатора змінюється в діапазоні 3—4. Торцеконічний варіатор. У цьому варіаторі (поз. 5) вал І з конічним шківом Шк знаходиться в постійному контакті з торцевою поверхнею диска Д, який передає обертання валу ІІ і через конічну передачу z1 – z2 веденому валу ІІІ. Для безступінчастої зміни швидкості обертання вала ІІІ передбачена можливість переміщення вала І з конічним шківом Шк вздовж його твірної, що дозволяє змінювати робочий радіус конічного шківа від R1min до R1max. Сфероконічний варіатор. Істотною ознакою цього варіатора (поз. 6) є застосування шківа Шс зі сферичною робочою поверхнею, що має контакт із конічною поверхнею шківа Шк. При зміні кута нахилу осі електродвигуна Де, зі сферичним шківом Шс змінюються робочі радіуси як сферичного, так і конічного шківів, що забезпечує більш широкий діапазон зміни передатного відношення варіатора в межах 9—16. Генератор-двигун. Система генератор-двигун (поз. 7) складається з асинхронного електродвигуна Да, генератора Г, збудника В і робочого електродвигуна Дп постійного струму. Збудник В представляє собою малопотужний генератор із самозбудженням, що призначений для живлення обмотки збудження ОВГ генератора Г і обмотки збудження ОВД електродвигуна Дп. Діапазон зміни швидкості дорівнює 10—16. Електромашинний підсилювач. У верстатобудуванні знайшли також широке застосування системи електромашинного керування. За рахунок зміни опору R1 (поз. 8) в обмотці 1ЭМУ можна змінювати величину і напрямок струму. На обмотку 2ЭМУ подається живлення з тахогенератора ГТ, який встановлено на валу електродвигуна Дп. Таким чином, у ланцюзі створюється напруга, яка пропорційна різниці потоків в обмотках збудження 1ЭМУ і 2ЭМУ. Ця напруга подається на обмотку збудження ОВГ генератора. ЭМУ забезпечує можливість безступінчастої зміни швидкості руху робочих органів верстатів у широкому діапазоні (400—1000). 10
  • 11. Гідравлічні приводи. Асинхронний електродвигун перемінного струму Де, (поз. 9), з'єднаний з гідравлічним насосом Нр. Останній подає масло в гідравлічний двигун Мр , з'єднаний з робочими органами верстата. Безступінчаста зміна швидкості здійснюється як за рахунок зміни кількості масла що подається насосом, так і спожитого гідравлічним двигуном на кожен його оберт. 2.2. Типові механізми для ступінчастої зміни швидкості В залежності від призначення верстата, необхідного діапазону регулювання, величини переданих навантажень і інших умов роботи в приводах металорізальних верстатів використовуються різні механізми для ступінчастої зміни швидкості (рис. 2.2) Багатошвидкісні електродвигуни. В сучасних конструкціях металорізальних верстатів досить часто зустрічаються дво- три- і навіть чотиришвидкісні асинхронні електродвигуни (поз. 1). Двошвидкісні електродвигуни випускають з числом обертів 3000/1500 чи 1500/750, тришвидкісні - з числом обертів 3000/1500/1000 і чотиришвидкісні з числом обертів 3000/1500/1000/750. Ступінчасті шківи (поз. 2). Зміна швидкості за допомогою ступінчастих шківів досягається перестановкою ременя з однієї ступіні на іншу. Для того щоб ремінь без спеціального натяжного пристрою міг передавати крутний момент, на кожній з наявних швидкостей, суму діаметрів сполучених шківів роблять постійною на всіх ступінях, тобто D1+D5=D2+D6=D3+D7=D4+D8 Парнозмінні колеса. У верстатах для масового і крупносерійного виробництва, а також у спеціалізованих верстатах для зміни швидкості рухи використовуються парнозмінні колеса А і В (поз.3). В залежності від бажаної кількості швидкостей до верстата додається комплект змінних коліс, користуючись якими одержують геометричний ряд чисел обертів шпинделя. Кількість можливих швидкостей рівна кількості змінних коліс. 11
  • 12. Рисунок 2.2 – Типові механізми для ступінчастої зміни швидкостей обертання 12
  • 13. Шестеренні коробки швидкостей. Коробки застосовуються як самостійні вузли у верстатах з розділеним приводом і як складова частина шпиндельної чи бабки механізму подачі (вмонтовані коробки). Останні мають більше застосування у верстатах внаслідок їхньої компактності, меншої вартості і зручності передачі обертання робочим органам верстата. Зміна швидкості обертання веденого вала шестеренних коробок досягається за рахунок вмикання в роботу тієї чи іншої комбінації шестерень. В коробках швидкостей застосовуються різні способи вмикання зубчастих коліс у роботу: пересуванням блоків шестерень вздовж осі валів (поз. 4, 5, 6, 14 і 15), кулачковими муфтами Мк (поз. 7 і 8), фрикційними муфтами Мф, (поз 9), накиданням шестерні (поз. 13 і 16), чи висувною шпонкою (поз. 12). Кожен із зазначених способів переключення швидкостей має свої переваги і недоліки. Коробки швидкостей з кулачковими і фрикційними муфтами дозволяють використовувати зубчасті колеса з косими і шевронними зубами, що забезпечують за інших рівних умов велику міцність і довговічність, а також безшумність у роботі. Через низький ККД, вони мало придатні для швидкохідних приводів. Коробки швидкостей з накидними шестернями, висувною шпонкою і множильного типу, в силу недостатньої їх міцності і низького ККД застосовуються винятково в механізмах подач і допоміжних рухів. Переборні пристрої (поз. 10). В старих конструкціях верстатів ступінчасто-шківні приводи звичайно забезпечувалися переборами, що збільшували кількість швидкостей і дозволяли передавати шпинделю більший крутний момент. В подальшому, в зв'язку з застосуванням шестерних коробок швидкостей, переборні пристрої втратили своє значення. Однак в даний час внаслідок підвищення швидкохідності верстатів і використання розділених приводів (коли коробка швидкостей монтується окремо від шпиндельного вузла) переборні пристрої знову знаходять використання. Перебір дозволяє вдвічі збільшити кількість швидкостей шпинделя і понизити його число оборотів до 16 разів. Гітара змінних коліс. В тих випадках, коли необхідно забезпечити зміну швидкості в широкому діапазоні з великою кількістю швидкостей при точному передатному відношенні, використовують гітару змінних коліс (поз. 11). Особливо широке застосування цей механізм знайшов у приводах 13
  • 14. ділильних ланцюгів і обкатування, рідше він зустрічається в приводах подачі. Передаточне відношення для кожного налагодження приводу визначається співвідношенням чисел зубів змінних коліс. До верстатів, що мають гітару, додаються набори змінних коліс. 2.3. Типові механізми для реверсування руху Більшість робочих органів верстатів у процесі їх роботи повинні змінювати напрямок свого руху. Для цієї цілі використовують різні види реверсивних механізмів (Рис. 2.3). Реверсування електродвигуном. Якщо допускається реверсування всього ланцюга приводу, то зміна напряму руху робочого органа може бути здійснено реверсуванням обертання ротора електродвигуна. Для асинхронного електродвигуна трифазного струму в цьому випадку досить поміняти місцями дві фази (поз. 1, а), а для реверсування електродвигуна постійного струму змінити полярність струму (поз. 1, б). Реверс із двома паразитними колесами. Цей реверс (поз. 2) представляє собою механізм, що складається з чотирьох циліндричних коліс, змонтованих у рухливій рамці Р, що може знаходитися в трьох положеннях. У першому положенні (поз. 2, а) обертання від ведучого колеса z1 до веденого колеса z4 передається через паразитні колеса z2 і z3 і тому колесо z4 обертається в напрямку, протилежному напрямку обертання колеса z1. В другому положенні (поз. 2, б) ведуче колесо z1 не вступає в зачеплення з жодним з паразитних коліс і тому ведене колесо z4 не обертається. У положенні (поз. 2, в) паразитне колесо z3 безпосередньо входить в зачеплення з ведучим колесом z1, а колесо z2 обертається вхолосту, не приймаючи участі в передачі руху. У цьому випадку ведуче і ведене колеса обертаються в ту саму сторону. Реверс зі складеним зубчастим колесом. У сучасних зуборізних верстатах для нарізання конічних зубчастих коліс із круговими зубами (моделі 525, 528 і ін.) реверсування обкатної люльки забезпечується механізмом, що має складене зубчасте колесо z5 (поз.3). При обертанні шестерні z1 в одному напрямку рух за допомогою вала І і конічної передачі z2 – z3 передається приводному колесу z4, що також має постійний напрямок обертання. При зачепленні колеса z4 із сектором внутрішнього 14
  • 15. зачеплення складеного колеса z5 останнє отримує обертання в одному напрямку; далі при проході колеса z4 через зачеплення з однією із з'єднувальних ділянок складеного колеса відбувається процес реверсування; при зачепленні колеса z4 із сектором зовнішнього зачеплення складеного колеса, останнє обертається в протилежну сторону. Для забезпечення можливості зачеплення колеса z4 із усіма ділянками складеного зубчастого колеса z5, вал II з кареткою К, що несе на собі конічну передачу z2 – z3 і колесо z4, може переміщатися в радіальному напрямку. Реверс з одним паразитним колесом. Цей механізм конструктивно виконується в різних варіантах (поз. 4, 5 і 6). Однак принцип його роботи залишається незмінним. В одному випадку обертання від ведучого вала І до веденого ІІІ передається зубчастими колесами через паразитну шестерню і тоді напрямок обертання обох валів збігаються, або обертання передається безпосередньо - без участі паразитного колеса і тоді напрямок обертання ведучого і веденого валів буде різним. Реверс з одним паразитним колесом і двохсторонньою кулачковою муфтою (поз. 4) характерний тим, що всі його циліндричні зубчасті колеса можуть бути виконані як із прямими, косими, так і із шевронними зубами. При включенні кулачкової муфти Мк вліво ведучий і ведений вали мають однаковий напрямок обертання, при включенні муфти Мк вправо — різні. Реверс з одним паразитним колесом і подвійним рухомим блоком шестерень (поз. 5) може бути виконаний тільки з циліндричними колесами, що мають прямі зуби. В усьому іншому він не відрізняється від попереднього механізму. Реверс з одним широким паразитним колесом (поз. 6) відрізняється від попередніх механізмів тим, що має чотири колеса замість п'яти і що колеса z1, z2 і z4 мають рівні числа зубів, що обумовлює однакову швидкість обертання веденого вала ІІІ як в одну, так і в іншу сторону. У цьому механізмі всі колеса також повинні мати прямі зуби. Конічні реверси. Якщо в кінематичному ланцюзі приводу від двигуна до робочого органу є конічні передачі під прямим кутом, то при цьому доцільно використовувати конічні реверси. 15
  • 16. Рисунок 2.3 – Типові механізми для реверсування руху 16
  • 17. У конічного реверса з рухомим блоком конічних коліс (поз. 7) вал І має постійний напрямок обертання. Коли блок конічних коліс, який пов'язаний з валом І направляючою шпонкою, знаходиться (як показано на схемі) у лівому крайньому положенні, у зачепленні беруть участь колеса z2 – z3 і вал ІІ обертається по стрілці б. При переміщенні блоку конічних коліс вправо в зачеплення входять колеса z1 – z3 і вал ІІ починає обертатися по стрілці а. Конічний реверс із двосторонньою кулачковою муфтою Мк (поз.8) працює аналогічно, з тією різницею, що в цьому механізмі зміна напрямку обертання вала ІІ досягається переключенням муфти Мк. Реверс із колесом внутрішнього зачеплення. Принциповою відмінністю цього механізму (поз. 9) є використання зубчастого колеса z3 із внутрішнім зачепленням. Вал І з колесом z1 обертається в одному постійному напрямку, приводячи в рух колеса z2 і z3, які при цьому обертаються в різних напрямках. Переміщенням двосторонньої кулачкової муфти Мк вправо або вліво можна надати валу ІІ обертання в ту чи іншу сторону. 2.4. Типові механізми прямолінійного поступального руху Для перетворення на останній ступені приводу обертового руху в поступальний у верстатобудуванні використовуються різні типові механізми, що показані на рис. 2.4. Гвинтова передача. Найбільш розповсюдженим механізмом для перетворення обертового руху в поступальний є гвинтові передачі (поз. 1). При цьому можливі різні варіанти перетворення руху: 1) гвинт обертається, а гайка разом з робочим органом Ро рухається поступально - поз. 1,а (переміщення подовжніх салазок супорта токарного верстата при нарізанні різей); 2) гвинт нерухомий, гайка обертається і разом з робочим органом Ро здійснює поступальний рух - поз. 1,6 (стіл поздовжньо-фрезерного верстата моделі А662); 3) гайка нерухома, гвинт обертається і одночасно разом із робочим органом Ро здійснює поступальний рух — поз. 1,в, (поздовжня подача стола в консольно-фрезерних верстатах); 4) гайка обертається, а гвинт разом з робочим органом Ро має поступальний рух — поз. 1,г, (супорт стругального верстата). 17
  • 18. Рисунок 2.4 – Типові механізми для перетворення обертового руху в прямолінійний поступальний рух 18
  • 19. Рейкова передача. По варіанту (поз. 2,а} рейкова шестерня тільки обертається, поступальний рух одержує рейка разом з робочим органом Ро (подача шпинделя свердлильних верстатів). По варіанту (поз. 2,6) рейка нерухома, а рейкова шестерня z обертається і рухається поступально разом із робочим органом Ро (поздовжня подача супорта токарного верстату при обточуванні). Черв’ячно-рейкова передача. Середнє положення між гвинтовою і рейковою передачею займає черв'ячно-рейкова передача (поз. 3). Вона має більшу жорсткість і досить високий к.к.д., що забезпечує їй широке застосування в приводах руху різання сучасних поздовжньо-стругальних верстатів (поз. 3,а) і в приводі подачі важких фрезерних і горизонтально- розточних верстатів (поз. 3,б). Кривошипно-шатунний механізм. Цей механізм при рівномірному обертанні кривошипа 01А (поз. 4) забезпечує прямолінійний зворотно- поступальний рух повзуна В, але із змінною швидкістю. Причому швидкість повзуна при прямому і зворотному ході для кожного його положення буде однаковою. Кривошипно-рейковий механізм. Цей механізм (поз. 5) є чотириланковим, він складається з кривошипу 01А, сектора zc і рейки, яка закріплена на робочому органі Ро. При безупинному обертанні кривошипа 01А робочий орган Ро буде здійснювати прямолінійний зворотно-поступальний рух. Подвійний кривошипно-рейковий механізм. У зубодовбальному верстаті моделі 514 для передачі зворотно-поступального руху штоселю з довбяком використовується подвійний кривошипно-рейковий механізм (поз. 6). При обертанні кривошипа Кп шатун-рейка приводить у зворотно-обертальний рух шестірню z1, вал II і шестірню z2. Остання передає прямолінійний зворотно- поступальний рух робочому органу Ро. Кривошипно-кулісний механізм. При обертанні кривошипа 01А (поз. 7) куліса Ка робить зворотно-гойдальний рух і через шатун ВС передає робочому органу Ро прямолінійний зворотно-поступальний рух. Кривошипно-кулісний механізм до останнього часу застосовувався в приводах руху різання поперечно-стругальних і довбальних верстатів. Механізм з обертовою кулісою. Палець кривошипа Кп1 (поз.8) входить у радіальний паз обертової куліси Кв, яка закріплена на валу II. Кривошип Кп2 за допомогою шатуна з'єднаний з робочим органом Ро. При рівномірному 19 14
  • 20. обертанні вала І внаслідок зсуву осей валів І і ІІ вал ІІ одержує нерівномірне обертання, що забезпечує більш рівномірну швидкість руху робочого органа Ро на заданій ділянці його шляху. Механізм з обертовою кулісою знаходить застосування в довбальних верстатах. Кулачкові механізми. Ці механізми дозволяють забезпечити будь-який закон зміни швидкості робочого органа, одержувати необхідне співвідношення швидкості робочого і зворотного ходів і на відміну від інших механізмів можуть одночасно виконувати функції командно-розподільного пристрою. Завдяки цим перевагам кулачкові механізми з дисковими (поз. 9), торцевими (поз. 10) і циліндричними (поз. 11) кулачками знайшли широке застосування у верстатах-автоматах і напівавтоматах для здійснення автоматичного циклу роботи. Гідропривід. Для перетворення обертового руху в прямолінійно- поступальний рух у сучасних верстатах широко використовується гідропривід (поз. 12). Принцип роботи гідроприводу полягає в наступному: мастило з резервуара Р подається насосом Н під тиском через дросель Д до золотникового крану Кн. В залежності від положення крана мастило подається по правому чи лівому мастилопроводах у відповідну порожнину циліндра і змушує переміщатися поршень П зі штоком Ш і пов'язаний з ними робочий орган Ро . Пневмопривід. У сучасних верстатах для передачі робочим органам поступальних переміщень широке застосування знаходять пневмоприводи. Для коротких переміщень використовуються пневмокамери (поз. 13, а), а для великих ходів — пневмоциліндри (поз.13,6) 2.5. Типові механізми для одержання переривчастих рухів Для одержання переривчастого руху у верстатобудуванні використовують різні типові механізми (рис. 2.5), кожен з який має свою область застосування. Храпові механізми. Ці механізми дозволяють у широкому діапазоні змінювати величину періодичних переміщень робочих органів верстатів. 20
  • 21. Рисунок 2.5 – Типові механізми для отримання переривчастих рухів 21
  • 22. Механізм із зовнішнім храповим колесом (поз. 1) знаходить застосування в поперечно-стругальних верстатах. При рівномірному обертанні кривошипа К, пов'язаний з ним шатуном Шн важіль Рг, отримує неперервний гойдальний рух відносно точки О2. З важелем Рг, пов'язана собачка С, що впирається в зуби колеса z. При хитанні важеля Рг в напрямку стрілки а собачка, впираючись в один із зубів колеса, захоплює його і повертає на деякий кут. При хитанні коромисла по стрілці б собачка піднімається, сковзає по спинках зубів і колесо не повертається. Механізм із внутрішнім храповим колесом (поз. 2) відрізняється від попереднього лише тим, що храпове колесо z виконане з внутрішніми зубами, а замість важеля усередині храпового колеса встановлено диск Д. При обертанні кривошипа К диск Д за допомогою шатуна Ш отримує зворотно- обертальний рух і через собачку С передає колесу z періодичний обертальний рух. Храповий механізм із поршневим приводом (поз. 4) застосований у приводі радіальних подач круглошліфувального верстата моделі 3151. У цьому механізмі собачка С, що знаходиться в зачепленні з храповим колесом z, встановлена в пазу штоку Шк. Останній зв'язаний з поршнем П. Коли в циліндр Ц подається стиснене повітря або рідина, то поршень П зі штоком Шк і собачкою С переміщається по стрілці б до упора У, повертаючи храпове колесо z на один чи декілька зубів по стрілці в. При зворотному ході штока із собачкою по стрілці а храпове колесо z обертання не отримує. Механізм із торцевою храповою муфтою (поз. 3) знайшов застосування в приводі подач поздовжньо-стругальних верстатів. При безупинному і рівномірному обертанні вала І із кривошипом К зубчасте колесо z1 і вал ІІ одержують через шатун-рейку Ра зворотно-обертальний рух. На валу ІІ на направляючій шпонці встановлена храпова муфта Мх, що пружиною Па піджимається до зубчастого колеса z2, що має храпові зуби на торці своєї ступиці. При обертанні вала ІІ по стрілці б храпова муфта Мх, переборюючи опір пружини Па, відходить вліво і не передає обертання колесу z2. Під час обертання вала ІІ по стрілці а храпова муфта Мх знаходиться в зачепленні з ступицею колеса z2 і передає йому обертання по стрілці в. Мальтійські механізми. У верстатобудуванні для повороту багатопозиційних робочих органів з однієї позиції в іншу найчастіше застосовуються мальтійські механізми. 22
  • 23. Чотирипозиційний мальтійський механізм з одним кривошипом (поз. 5) використовується для повороту шпиндельного блоку в чотиришпиндельних токарних автоматах. При рівномірному обертанні кривошипа К закріплений на ньому ролик Рк, у визначений момент входить в один з чотирьох пазів мальтійського хреста Км і повертає його на 90°. Таким чином, за кожен повний оберт кривошипа К вал, на якому закріплений мальтійський хрест, зробить тільки 1/4 оберта. Диск Д, жорстко зв'язаний із кривошипом К, служить для фіксації положення мальтійського хреста в кожнім з його чотирьох позицій. Шестипозиційний мальтійський механізм з одним чи двома роликами (поз. 6) використовується, наприклад, для повороту револьверної головки одношпиндельного токарно-револьверного автомата моделі 1А136. Установка другого ролика на кривошипному диску К дозволяє в разі потреби збільшити кут повороту мальтійського хреста в два рази. Секторний механізм. Зубчастий сектор zc (поз. 7), закріплений на валу І, періодично повертається тільки протягом того часу, коли його зуби знаходяться в зачепленні з зубами колеса z, встановленого на валу ІІ. У цьому механізмі не передбачена можливість регулювання величини кута повороту колеса z, тому він, як і мальтійські механізми, використовується в основному в багатопозиційних пристроях. Механізм з однооборотною муфтою. Робочий орган Ро (поз.8) у потрібний момент отримує періодичний поворот на визначений кут від безупинно обертового вала І через колеса z1 – z2, однооборотну муфту Мк і черв'ячну передачу а—z3. Однооборотна муфта Мк спрацьовує під дією соленоїда Сд, що через важіль Р, піднімає палець Пц. Кроковий електродвигун. Ротор Рр одного з крокових електродвигунів (поз. 9) має ряд полюсів, а статор складається з трьох незалежних секцій Сс1, Сс2 і Сс3, що розташовані так, що якщо одна з них збігається з полюсами ротора Рр, то дві інші секції виявляються зміщеними щодо полюсів, причому в різні сторони. При включенні обмотки секції Сс1 ротор повернеться на деякий кут по стрілці а, а при включенні обмотки секцій Сс2 він повернеться на той же кут, але по стрілці б. 23
  • 24. 2.6. Інші типові механізми металорізальних верстатів Запобіжні пристрої. Щоб уникнути поломок деталей верстатів у приводах останніх встановлюються різні запобіжні пристрої (рис. 2.6). Механізм падаючого черв'яка. (поз. 1) використовується для автоматичного вимикання подачі при перевантаженнях. Вимикання здійснюється тоді, коли супорт доходить до якої-небудь перешкоди, наприклад, до нерухомого упора, встановленого на верстаті, і далі не може переміщатися. При цьому привідний вал І продовжує передавати оберти черв'яку а через кулачкову муфту Мк. Остання завдяки скошеним зубам відходить назад, долаючи опір пружини Па, і натискає через упор б на важіль Рг, що за допомогою виступу В підтримує черв'як а в зачепленні з черв'ячним колесом z. У певний момент, коли муфта Мк відсунеться назад і виступ В не буде підтримувати черв'яка а, останній під дією власної ваги упаде вниз і, повертаючись відносно осі О, вийде з зачеплення з черв'ячним колесом z. В іншій конструкції падаючого черв’яка (поз. 2) обертання від вала І через колеса z1-z2, вал ІІ і черв'ячну передачу а-z передається валу ІІІ і далі механізму подачі. Коли упор У натисне на важіль Рг, корпус Кс позбавиться опори й упаде вниз разом з валом ІІ і черв'яком а, розчепивши його з колесом z. Самовимикаючі кулачкові муфти служать тим же цілям, що і падаючі черв'яки. Рух від вала І валу ІІІ передається шестірнями z1-z2, валом ІІ, кулачковими муфтами Мк і Мп і зубчастими колесами z3-z4. Коли в ланцюзі подач верстата виникає перевантаження, права частина кулачкової муфти Мк, завдяки наявності скошених зубів переміщається вправо разом з кулачковою муфтою Мп і зубчастим колесом z3. В певний момент фіксатор Ф зафіксує ступицю з колесом z3 у крайньому правому положенні. Далі, коли вал ІІ разом з лівою частиною муфти Мк повернеться на один зуб, права її частина під дією пружини Па переміститься вліво у своє первісне положення, розчепивши при цьому кулачки муфти Мп. Передача руху припиниться. 24
  • 25. Рисунок 2.6 – Інші типові механізми металорізальних верстатів 25
  • 26. Дещо інакше працює самовивимикаюча кулачкова муфта (поз.4), яка встановлена на токарно-гвинторізному верстаті моделі 1616. При зіткненні супорта з упором зростає крутний момент, що передається від ходового валика Хв за допомогою муфти Мк черв'яку а. Завдяки наявності скосів на кулачках муфти Мк осьове зусилля, що діє на муфту, прагне перемістити її вліво і роз'єднати з черв'яком а. Цьому перешкоджає важіль Рг, що має два плеча, один кінець якого впирається в скіс плунжера Пр. При досягненні заздалегідь відрегульованого навантаження плунжер Пр, переборюючи опір пружини Па, втоплюється, важіль Рг повертається і муфта Мк відходить вліво, розриваючи ланцюг механічної подачі супорта. Обгінні муфти. Звичайна одностороння обгінна муфта (поз.5) дозволяє здійснювати робочий і швидкий рух тільки в одному напрямку. При робочому русі вал І через черв'ячну передачу а1-z1 і обгінну муфту Мо передає оберти валу ІІ і далі робочому органу верстата. Для здійснення швидких переміщень робочого органа включається електродвигун Дэ, що через зубчасту передачу а2-z2 передає швидке обертання валу ІІ. Наявність обгінної муфти Мо допускає швидке обертання вала ІІ при повільному обертанні або повній зупинці черв'ячного колеса z1. Двосторонні обгінні муфти (поз. 6) дозволяють здійснювати швидке обертання вала ІІ в обох напрямках. В цьому випадку електродвигун Дэ швидких переміщень зв'язаний зубчастими колесами z2-z3 не з валом ІІ, а з повідковою муфтою Мп, торцеві пальці якої входять у відповідні пази обгінної муфти Мо. В залежності від конструкції двосторонньої обгінної муфти робочий рух валу ІІ може передаватись тільки в одному або двох напрямках. Планетарні механізми. В металорізальних верстатах знаходять широке застосування різні типи планетарних механізмів. В планетарному механізмі (поз. 7) приводу швидких переміщень столу і бабки безконсольно-фрезерного верстата моделі 6А54 робочі переміщення здійснюються від вала І через черв'ячну передачу а2-z2 і конічну передачу z3-zc-z4. Швидкі переміщення здійснюються електродвигуном Д, через черв'ячну передачу а2-z2, Т-подібний вал ІІ і планетарну конічну передачу zc-z4-z3. Дещо інший варіант приводу швидких переміщень з аналогічним планетарним механізмом показаний на поз. 8. 26
  • 27. У повздовжно-фрезерних верстатах моделей А662 і 6652 в приводах подач і швидких переміщень застосований планетарний механізм із центральним водилом і циліндричними колесами (поз. 9) Робоча подача передається від вала І через черв'ячну передачу а2-z2 і планетарну передачу z3- z4-В0 і далі через вал ІІ робочому органу верстата. Колесо z6 в цей час нерухоме. При швидких переміщеннях обертання від електродвигуна Дэ передається валу ІІ через черв'ячну передачу а1-z1 і планетарну передачу z6-z5- В0. Варіант планетарного механізму з циліндричними колісьми але з обертовим корпусом показано на поз. 10. 3. МЕХАНІЧНІ ПЕРЕДАЧІ ТА ЇХ ПЕРЕДАТОЧНІ ВІДНОШЕННЯ Механізми, що призначені для передачі руху від одного елемента приводу до іншого носять назву передач. Розрізняють механічні, пневматичні, гідравлічні та електричні передачі. Із механічних передач найбільш поширеними є передачі обертового руху. По принципу дії вони поділяються на передачі тертям і передачі зачепленням. До перших відносяться пасові і фрикційні передачі, до других – зубчасті, зубчасто-пасові, ланцюгові та черв’ячні. Зубчату передачу можна здійснювати циліндричними або конічними зубчатими колесами як з прямокутними так з гвинтовими зубами. Зубчаста передача дає змогу передавати значні потужності, забезпечує стале передаточне відношення, має високий коефіцієнт корисної дії і широко застосовується в сучасних металорізальних верстатах. Черв’ячна передача складається з черв’яка і черв’ячного колеса. Черв’як - це гвинт з трапецевидним профілем різі, однозахідний чи багатозахідний. Передачу руху здійснюють від черв’яка до черв’ячного колеса. Якщо черв’як однозахідний, то за один оберт його черв’ячне колесо повернеться на один зуб, якщо він двозахідний-на два зуби і т. ін. В передачах розрізняють ведучу ланку (та, що передає рух) та ведену ланку (та, що отримує рух). Характеристикою передачі служить передаточне 27
  • 28. число, за допомогою якого можна визначити, в скільки раз частота обертання ведучої ланки більша чи менша частоти обертання веденої ланки. При вирішенні задач по типовим передачах в приводах металорізальних верстатів і для складання рівнянь кінематичних ланок необхідно знати наступні залежності. 3.1. Для передачі плоским і клиновим (рис. 3.1 а і б відповідно) ременями: без врахування ковзання: i D nn  (1) 1 D 2 n n D   i nn  n 1 (2) 2 2 1 1 D з врахуванням ковзання: n n D   i 1 nn  0,985  n 0,985 (3) 2 2 1 1 D де, іпп – передаточне відношення пасової передачі; n1, n2 – частота обертання І і ІІ валів в об/хв.; D1, D2 – діаметри ведучого і веденого шківів відповідно; 0,985 – поправочний коефіцієнт, який використовується для пасової передачі. 3.2. Для ланцюгової і зубчастих передач (рис. 3.1 в, г і д ). i z л л  1 (4) ; 2 . . z i z з л  1 (5) 2 . . z 2 1 . . 1     (6) хв n n i n z л п 1 об z 2 2 1 . . 1     (7) хв n n i n z з п 1 об z 2 де, z1, z2 – числа зуб’їв коліс і зірочок; iз.п. – передаточне відношення зубчастої передачі; iл.п. – передаточне відношення ланцюгової передачі. 28
  • 29. D1 D2 n2 I z1 z n 1 1 n1 z2 z n 2 2 D2 n2 II а) б) z1 n1 z n 1 1 z n 2 2 в) г) д) n1 n2 R1 R2 ж) з) є) zp k z1 tp R1 R2 и) і) е) Рис. 3.1 Типові передачі в механізмах верстатів D1 n1 n2 t K tp 3.3. Для черв’ячної передачі (рис.3.1 е ) i  z1 (8) чп чп z   чп  1 (9) n n i z 1 2 1 n z чп zч к де, z1 – число заходів черв’яка; zчп – число зубів черв’ячного колеса; 3.4. Для передачі, яка складається із гвинта і гайки (рис. 3.1 є ), швидкість осьового переміщення гайки або гвинта:  (10) хв t k n м V p   1000 де, V – швидкість основного переміщення гайки або гвинта; tp – крок різі; k – число заходів різі; n – частота обертання гайки або гвинта об/хв. 29
  • 30. 3.5. Для фрикційної передачі (рис. 3.1 ж, з ) без врахування тертя: i R фп  (11) 1 R 2 з врахуванням тертя: n n i R  n 1 фп (12) (0.96 0.98) 2 2 1 1      R де, R1, R2 – радіуси поверхонь дисків, що дотикаються; R1 – ведучий; R2 – ведений; (=0.96-0.98 – коефіцієнт тертя ковзання). 3.6. Для рейкової передачі, що зображена на рис. 3.1 и : хв    Vpk  Vp  z m n м 1000  (13) 3.7. Для черв’ячно-рейкової передачі, що зображена на рис. 3.1. і : хв t  z 1  n м V p p 1000  (14) де, Vрк – швидкість переміщення рейкового колеса відносно рейки; Vр – швидкість переміщення рейки; zрк – число зуб’їв рейкового колеса; n – частота обертання колеса (черв’яка) в об/хв; m – модуль зчеплення; tp – крок рейки в мм; z1 – число заходів черв’яка. 3.8. Для передачі дисковими кулачками (рис. 3.2. а ) швидкість повзуна: R  V R n    n  h  360 k  nk 1000 2 1 360   1000 (15) h  R  R 2 (16) де, R1, R2 – радіуси дуг кривих підйому кулачка; nk – частота обертання кулачка; 30
  • 31. 3.9. Для передачі циліндричними кулачками (рис. 3.2. б ) швидкість повзуна: хв V h п 1000 k D n м l     (17) де, R1 і R2 – радіуси дуг підйому кулачка; 1, 2, 3 – кути ділянок, що охоплюються кривими; l1, l2, l3 – розрахункові довжини дуг відповідних ділянок; h – підйом кривої кулачка; nk – частота обертання кулачка в об/хв; 3.10. Для кривошипно–шатунного механізму (рис. 3.2. в ): 4 kp 1000 kp R n V    (18) де, nk – частота обертання кривошипу; R – радіус кривошипа; 3.11. Для кулісного механізму V l n роб (19) 360     1000   V l n звор (20) 360     1000   L 2  180  2;   180  2 sin  (21) l де, L – довжина ходу повзуна в мм; n – число подвійних ходів повзуна в хвилину; ,  - кути повороту кулісного колеса під час робочого і зворотного ходу відповідно; - кут відхилення куліси від середнього положення; l – довжина куліси в мм; 3.12. Для складних рухів в верстатах (затилувальних, зубофрезерних і інших дуже часто використовуються сумуючі механізми – диференціали з конічними колесами (рис. 3.3, а і б ), а також планетарні механізми з циліндричними колесами (рис. 3.4). 31
  • 32. Рис. 3.2. Рис. 3.3. Для рис. 3.3, а) – (знак “+” використовується при різному напрямку обертання колеса z1 і водила b, а знак “-” при різному напрямку обертання коліс z1 і z4): n2  2 nb n (23)  n n2 n1 b  (24) 2 Для рис. 3.3. б) - (знак “+” використовується при однаковому напрямку обертання коліс z1 і z4; знак “-” використовується при різному напрямку обертання z1 і b; n2 2 nbn1 (25)  n n1 n2 b  (26) 2 3.13. Для планетарної передачі з циліндричними колесами (рис. 3.4): 1 i (27) z b     z z 2 z n n n n b  4 3 1 4 n2 Z1 Z2 Z3 Z4 n1 nв в n2 Z1 Z2 Z4 n1 nв в Z3 а) б) 32
  • 33. n1  n4  i  nb (1 i) (28) n n i  n 1 в (1  ) 4  (29) i   n n n i в  1 4 (30) i  1 Z1 nв n1 n4 Z2 Z4 Z3 Рис. 3.4. 4. ЗАДАЧІ ДЛЯ САМОСТІЙНОГО ОПРАЦЮВАННЯ Задача №1 Визначити частоту обертання шківів D2, D4 і D6 пасової передачі (рис. 4.1) при числовій характеристиці, яка вказана в таблиці 4.1. Коефіцієнт ковзання рівний 0,985. Таблиця 4.1 Характеристика № Діаметр шківів, мм варіанта D1 D2 D3 D4 D5 D6 Частота обертання валу І, об/хв 1 120 360 160 250 130 340 960 2 130 400 150 300 200 300 1000 3 120 400 немає немає 150 280 1420 4 115 325 немає немає 140 400 960 5 140 300 120 400 немає немає 960 33
  • 34. Задача №2 Визначити частоту обертання вала IV пасової передачі (рис. 4.1) при числовій характеристиці, яка вказана в таблиці 4.2. Коефіцієнт ковзання рівний 0,985. Таблиця 4.2 Характеристика № Діаметр шківів, мм варіанта D1 D2 D3 D4 D5 D6 Частота обертання валу І, об/хв 1 115 400 180 300 140 350 1440 2 120 350 160 280 130 300 1000 3 130 280 150 325 160 315 960 4 140 370 140 350 180 400 1420 5 125 450 175 375 150 380 1420 Задача №3 На рис. 4.2 зображена схема зубчастої передачі циліндричними колесами до валів ІІІ і IV. Числова характеристика ланок вказана в таблиці 4.3. Визначити частоту обертання кожного валу. Таблиця 4.3 Характеристика № Число зуб’їв варіанта z1 z2 z3 z4 z5 D6 Частота обертання валу І, об/хв 1 17 65 20 70 84 84 500 2 22 54 19 73 80 80 600 3 23 57 21 62 немає немає 650 4 26 78 22 66 немає немає 900 5 27 80 немає немає 28 84 1450 6 29 70 немає немає 29 72 950 Задача № 4 На рис.4.3 показана схема зубчастої передачі циліндричними колесами до валів IV. Числова характеристика ланок вказана в таблиці 4.4 Визначити частоту обертання IV валу. 34
  • 35. z2 z3 I IV III II z1 z4 z6 z5 Рис. 4.1 Рис. 4.2 Таблиця №4.4 Характеристика № Число зуб їв коліс варіанта z1 z2 z3 z4 z5 z6 Частота обертання валу І, об/хв 1 15 60 17 51 20 85 800 2 16 64 18 60 22 70 900 3 17 70 16 60 23 58 1000 4 18 70 19 90 24 48 1450 5 21 62 22 80 21 65 1500 6 24 64 31 62 42 84 850 Задача № 5 На рис. 4.4 показана схема передачі, що утворена з зубчастих коліс і черв’ячної пари. Знайти частоту обертання III валу. Числова характеристика ланок вказана в таблиці 4.5. Таблиця 4.5 Характеристика Число зуб'їв коліс № варіанту z1 z2 Число заходів z Число зуб їв черв’ячного колеса, zч.к. Частота обертів вала I об/хв. 1 30 60 1 100 900 2 35 75 2 60 800 3 25 55 1 70 1420 4 33 77 2 90 1440 5 32 65 1 40 1420 6 40 65 3 60 750 35
  • 36. z1 z zч . к . z2 I II III III z5 z2 z3 II Рис. 4.3 Рис. 4.4 Задача №6 z4 На рис. 4.5 показана планетарна передача з циліндричними колесами. Визначити число обертів колеса z1, якщо водило здійснить nв=200 об., а колесо z4 здійснить n4=100 об. Числова характеристика коліс зображена на схемі. Задача №7 По схемі, що зображена на рис. 4.5 визначити число обертів колеса z4, якщо водило здійснить nв=200 об., а колесо z1-n1=150 об. Числова характеристика коліс зображена на схемі. Задача №8 По схемі диференціалу, що зображена на рис. 4.6 визначити число обертів водила b за 4,5 оберти колеса z4, при нерухомому колесі z1. Задача №9 По схемі диференціалу, що зображена на рис. 4.6 визначити число обертів колеса z4, за 8 обертів колеса z1 і 10 обертів водила b при однакових напрямках їх обертання. Задача №10 По схемі диференціалу, що зображена на рис. 4.6 визначити число обертів колеса z4 за 12 обертів колеса z1 і 26 обертів водила в при однакових напрямках їх обертання. I IV z1 z6 36
  • 37. Задача №11 Визначити число обертів водила b колеса (рис. 4.6) за 10 обертів колеса z1 і 12 обертів колеса z4 при різних напрямках їх обертання. Рис. 4.6. nв n1 n4 Z2 Z4 Z3 n2 Рис. 4.5 Рис. 4.7 Задача №12 Визначити число обертів колеса z4 (рис. 4.6) при нерухомому колесі z1 за Z1 2,9 обертів корпуса диференціала (водила b). Задача №13 Визначити число обертів корпуса диференціала (водила b) (рис.4.6) при нерухомому колесі z4 за 12,7 обертів колеса z1. Задача №14 Визначити число обертів колеса z4 (рис.4.7) за 8 обертів колеса z1 і 19 обертів водила b при різних напрямках їх обертання Z1 Z2 Z3 Z4 n1 nв в n2 Z1 Z2 Z4 n1 nв в Z3 37
  • 38. Задача №15 Визначити число обертів водила b (корпуса диференціалу) (рис.4.7) за 22 оберти колеса z1 і 8 обертів колеса z4 при різних напрямках їх обертання. Задача №16 По числовій характеристиці схеми планетарної передачі з циліндричними колесами (рис.4.5) визначити число обертів колеса z1, якщо водило здійснить nв=300 об., а колесо z4 – 150 об. Задача №17 По числовій характеристиці схеми планетарної передачі з циліндричними колесами (рис.4.5) визначити число обертів колеса z4, якщо водило здійснить nв=400 об., а колесо z1 – 200 об. Задача №18 По рис.4.5 визначити число обертів водила b, якщо колесо z1 здійснить 200 об., а колесо z4 – 100 об. Числова характеристика коліс показана на схемі. Задача №19 Визначити частоту обертання шпинделя двошвидкісного ступінчасто- шківного приводу, використовуючи характеристику, яка вказана на рис 4.8. Задача №20 Визначити частоту обертання шпинделя трьохступінчастого шківного приводу, використовуючи характеристику, яка вказана на рис 4.9. Задача №21 Визначити частоту обертання шпинделя чотирьохступінчастого шківного приводу (рис. 4.10). Числова характеристика показана на схемі. 38
  • 39. Рис.4.8 Рис.4.9 Задача №22 Визначити частоту обертання шпинделя чотирьохступінчастого шківного приводу з перебором (рис. 4.11). Числова характеристика показана на схемі. Задача №23 В коробці швидкостей перемикання шпинделя на різні частоти обертання здійснюються шляхом відповідних переміщень подвійного блоку (рис. 4.12). Визначити частоти обертання шпинделя по числовій характеристиці, яка вказана на схемі. Рис. 4.10 Рис. 4.11 Рис. 4.12 39
  • 40. Задача №24 Частоти обертання шпинделя верстата (рис. 4.13) керуються відповідними перемиканнями потрійного блоку. Визначити частоти обертання шпинделя по числовій характеристиці, яка вказана на схемі. Задача №25 Перемикання частоти обертання шпинделя здійснюються шляхом переміщення блоку, що складається із чотирьох коліс (рис. 4.14). Визначити частоти обертання шпинделя по числовій характеристиці, яка вказана на схемі, при умові, що вал І робить n0=600 об/хв. Рис. 4.13 Рис. 4.14 Задача №26 На рис. 4.15 зображено схему коробки швидкостей із змінними зубчастими колесами. Визначити частоти обертання шпинделя при наступних настройках змінних коліс: . ; 49 61 55 ; 37 72 ; 43 67 a  32 b Задача №27 На токарно-гвинторізному верстаті для зміни швидкості обертання шпинделя використана коробка швидкостей з рухомими блоками коліс (рис. 40
  • 41. 4.16). визначити частоти обертання шпинделя згідно числової характеристики схеми. Задача №28 На рис. 4.17 зображена схема коробки подач з висувною шпонкою (вал І) на чотири швидкості подач. Визначити частоту обертання валу ІІ по числовій характеристиці схеми. Рис. 4.15 Рис. 4.16 Задача №31 По числовій характеристиці коробки швидкостей верстата (рис. 4.20) визначити частоти обертання шпинделя. Рис. 4.17 Рис. 4.18 Рис. 4.19 41
  • 42. Задача №32 На верстаті встановлено коробку швидкостей (рис.4.21) із блоком подвійних коліс, що переміщається. Визначити частоти обертання шпинделя. Задача №33 Швидкості шпинделя перемикаються шляхом відповідного блоку, що складається із чотирьох коліс (рис.4.22). Визначити частоту обертання шпинделя по числовій характеристиці, яка вказана на схемі. Задача №34 Коробка швидкостей токарно-револьверного верстата (рис. 4.23) приводиться в рух шківом з частотою обертання n0=780 об/хв. Визначити частоту обертання шпинделя при прямому ході через зубчасті колеса 28 . 57 Задача №35 На рис. 4.24 зображена схема коробки подач з висувною шпонкою (вал І) на шість швидкостей подач. Визначити частоти обертання валу ІІ при всіх положеннях шпонки. Рис. 4.20 Рис. 4.21 42
  • 43. Рис. 4.22 Рис. 4.23 Рис.4.24 СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ: 1. Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных втузов/ Под. Ред. В.Э.Пуша. – М.: Машиностроение, 1985. – 256 с. 2. Металлорежущие станки: /Под. Ред. Н.С.Очеркана. – М.: Машиностроение, 1965, т. 1. – 764 с. 3. Маеров А.Г. Устройство, основы конструирования и расчет металлообрабатывающих станков и автоматических линий: Учебное пособие для техникумов. – М.: Машиностроение, 1986. – 368 с. 4. Локтев Д.А. Сборник задач по настройке металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1972.- 320 с.