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. Б механизме с наружным зацеплением (рис. 2.25, 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. 2.25, б) вал с жестко посаженным 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. 2.25, 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 α 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. щ кто к в выбранном положении удерживает фиксатор 6.

Мальтийские 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, 2.26) 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.

Основные 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 — 2π/z = π (z — 2)/z; отсюда определяем значение центрального угла холостого хода кривошипа:

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

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

Правильное соотношение между размерами мальтийского механизма выражается следующей зависимостью:

R = lsinβ = lsin(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.