2.2.3. Мальтийские механизмы

Мальтийские механизмы чаще всего применяют в делительных устройствах с постоянным углом периодического поворота – для периодических поворотов (индексирования) шпиндельных блоков токарных автоматов и полуавтоматов, револьверных головок, многопозиционных столов и т. п.

Если в кинематическую цепь между мальтийским крестом и поворачиваемой им частью станка ввести передачу с изменяемым передаточным отношением (например, гитару сменных зубчатых колес), то можно регулировать угол поворота этой части при неизменном угле периодического поворота креста.

На рис. 2.8, а изображена схема мальтийского механизма, где ведущим звеном является вал I с кривошипом 1, а ведомый шестипазовый диск 2 – мальтийский крест, жестко закрепленный на валу II. При каждом обороте кривошипного вала I палец кривошипа 1 входит в один из пазов мальтийского креста и сообщает ему прерывистый поворот на угол , где z – число пазов креста.

ω=const

Рис. 2.8. Мальтийские механизмы

На рис. 2.8, б изображен мальтийский механизм, состоящий из кривошипа и креста, его передаточное отношение зависит от числа пазов креста, которых может быть от 3 до 8: .

В четырехпозиционном мальтийском механизме, при равномерном вращении кривошипа 2, закрепленный на нем ролик 1 в определенный момент входит в один из четырех пазов мальтийского креста 4 и поворачивает его на 90. За каждый последующий полный оборот кривошипа 2 вал с мальтийским крестом сделает только оборота. Диск 3, жестко связанный с кривошипом, служит для фиксации положения креста в каждой из его четырех позиций.

Кривошип передачи конструктивно оформляется либо в виде рычага с цевкой (роликом или пальцем) на конце, либо в виде цевочного диска, вращается с постоянной угловой скоростью сек^-1, где n – частота вращения кривошипа вала.

Поворот мальтийского креста на угол 2 α между смежными пазами происходит за время поворота кривошипа на угол 2 . В течение остальной части поворота кривошипа на угол 2 ( – ) крест остается неподвижным.

Если Т – время полного оборота кривошипа, t_д – время поворота (деления) мальтийского креста и t_в = (T – t_д) – время выстоя (пребывание в неподвижности) креста, то при  =const

Чтобы поворот креста происходил без жестких ударов, в начале и в конце поворота должны удовлетворяться условия , а , где , z – число пазов креста.

Следовательно,

,

или, так как , с, то , с, , с.

Коэффициент времени работы креста

.

Необходимая частота вращения кривошипа

, мин^-1.

Число пазов в большинстве случаев принимают равным 46.

Конструкция мальтийского механизма зависит от принятой схемы и от его допустимого габарита. Цевка имеет форму ролика (втулки), надетого на палец непосредственно или на иглах; иногда цевкой служит шарикоподшипник подходящего диаметра, надетый на палец. В мальтийских механизмах станков применяют как одноопорные (консольные), так и двухопорные ролики. Предпочтительнее вторая, более жесткая, конструкция.

Ведомый элемент изготовляется в виде цельной детали в форме креста или диска. Иногда собирается из отдельных секторов или планок, прикрепленных к периодически поворачиваемой части станка так, что промежутки между ними образуют пазы креста.

Материалом для изготовления роликов служит сталь ШХ15, закаленная до твердости HRC 59-63, или сталь 20Х, цементированная и закаленная до HRC 45-50.