2.7 Храповые и мальтийские механизмы

Храповые и мальтийские механизмы относятся к числу механизмов для преобразования непрерывного вращательного движения в прерывистое.

Храповые механизмы могут быть с наружным и внутренним зацеплением. В механизме с наружным зацеплением (рис. 2.23, а) собачке 1 сообщается качательное движение. При движении справа налево собачка через зубья храпового колеса 2 поворачивает его на некоторый угол. При обратном ходе собачка проскальзывает по зубьям храпового колеса, не вращая его. В храповом механизме с внутренним зацеплением (рис. 2.23, б) вал с жестко посаженным на нем диском, к которому прикреплена собачка 1, имеет колебательное движение, и собачка, вращаясь слева направо, повора­чивает храповое колесо 2; когда собачка движется в обратном направлении, храповое колесо не вращается.

На рис, 2.23, в показана схема привода храпового механизма. Качательное движение собачка 1 получает через шатун от веду­щего кривошипного диска 5 с пальцем 4. Изменение положения пальца 4 в пазу (т.е. изменение радиуса R) позволяет регулиро­вать угол поворота а собачки 1 и тем самым угол поворота храпо­вого колеса 2 за один оборот ведущего диска 5. Движение храпо­вого колеса реверсируется переводом собачки 1 в положение, показанное тонкими линиями.

Изменять угол поворота храпового колеса при неизменном положении кривошипного пальца 4 можно щитком 3, который закрывает часть зубьев храпового колеса, и собачка в начальный период движения скользит по его поверхности, а затем, сходя с него, захватывает зубья храпового колеса и поворачивает его. Щиток в выбранном положении удерживает фиксатор 6.

М

Рис. 2.23. Храповые механизмы

Рис. 2.24. Мальтийский механизм

альтийские механизмы чаще всего применяют для периоди­ческого поворота на постоянный угол револьверных головок, шпиндельных блоков, столов многошпиндельных автоматов и т. д. Мальтийские механизмы бывают правильные и неправильные. У правильных механизмов крест имеет пазы с равномерным шагом; у неправильных углы между смежными пазами креста различные. В станках применяют, как правило, правильные мальтийские механизмы с внешним зацеплением и радиальными пазами.

В мальтийском механизме (рис. 2.24) при вращении кривошипа палец или ролик заходит в паз креста и за каждый оборот поворачивает его на 1/z часть (z - число пазов), т. е. передаточное отношение мальтийского механизма i = 1/z обычно z = 3 ... 8.

Особые соотношения параметров мальтийского механизма: 2β=2π/z; α+ β =π/2, где α – половина центрального угла кривошипа за период поворота креста на угол β; β – половина угла между соседними пазами креста.

Если решить эти уравнения относительно 2α, то централь­ный угол рабочего поворота кривошипа 2α = π – 2β = π – 2 π /z = π(z – 2) / z; отсюда определяем значение центрального угла холостого хода кривошипа:

2γ=2π – 2α=2π - π(z – 2) / z= π(z + 2) / z

Время полного цикла Т = t_р+ t_x, откуда 1= t_р/ Т + t_x/Т, где t_р время поворота креста; t_x — время пребывания креста в покое.

При равномерном движении кривошипа (углы α, β и γ выражены в радианах)

t_р/ Т=2α/2π=(z – 2)/ 2 z и t_x/Т=2 γ/2 π= (z + 2)/ 2z

Правильное соотношение между размерами мальтийского механизма выражается следующей зависимостью: R =l sin β = l sin π/ z

Для того чтобы в начале поворота креста, когда палец входит в зацепление, не было жесткого удара, начальная угловая ско­рость креста должна быть равна нулю. Иначе необходимо, чтобы β+ α= 90°, т.е. палец должен входить в паз креста в радиальном направлении.