Коробки передач в металлорежущих станках предназначены для изменения величины и направления подачи переключением зубчатых передач.
Конусный набор с накидным зубчатым колесом применяют в приводах подач токарно-винторезных станков с ручным управлением. Число зубчатых колес в данном наборе достигает десяти, переключение производится рукояткой 1, перемещающей накидное колесо 2. Преимущество этой передачи — малая металлоемкость (число зубчатых колес на два больше числа передач). Однако из-за наличия накидного зубчатого колеса конусный набор не может быть использован в станках, передающих большие мощности, так как механизм имеет низкую жесткость. Другим недостатком является невозможность применения этой передачи в цепях, где реверсируется движение ведущего вала, так как движение с конуса на накидное зубчатое колесо (или наоборот) может передаваться только в направлении, указанном на рисунке.
Конусный набор с вытяжной шпонкой — компактный механизм, реализующий до 10 различных передаточных отношений. Управление переключением всех передач пары конусов осуществляется одной рукояткой, связанной с вытяжной шпонкой 3. К недостаткам этого механизма относятся: невозможность передачи больших крутящих моментов вследствие недостаточной жесткости полого вала, в котором перемещается тяга с вытяжной шпонкой; неудовлетворительное базирование узких зубчатых колес; повышенный износ зубчатых колес (все постоянно находятся в зацеплении) и вытяжной шпонки; низкий КПД.
Рисунок 11 - Схемы механизмов коробок подач:
а — конусный набор с накидным зубчатым колесом; 6 — конусный набор с вытяжной шпонкой; в - конический дифференциал: г — планетарный механизм; д - однопарная гитара; 1 — рукоятка; 2 - накидное зубчатое колесо; 3 — вытяжная шпонка; 4 — Т-образный вал; 5— поволок. 6 — крышка гитары; 7. 8— сменные зубчатые колеса
Гитара — это звено настройки кинематической цепи с помощью сменных зубчатых колес; применяется в различных кинематических цепях: коробок скоростей, подач, обкатки в дифференциальных цепях станков различных типов, особенно в серийном и массовом производствах. В большинстве случаев для получения заданных передаточных отношений применяют либо двухпарную гитару (две пары сменных зубчатых колес), либо однопарную (рисунок 3.11, д); трехпарные гитары используются крайне редко, когда необходимы малые передаточные отношения или требуется высокая точность их настройки. Однопарные гитары не дают высокой точности подбора заданного передаточного отношения, так как обычно в наборе очень мало сменных колес (8... 10 шт.) и, кроме того, конструкция гитары такова, что расстояние между осями сменных колес В = const. При подборе двух сменных зубчатых колес z1 и z2 необходимо удовлетворять условию их сцепляемости
В = m(z, + z2)/2, (1)
где т — модуль зубчатых колес.
Коробки передач с бесступенчатым регулированием не обеспечивают точных передаточных отношений, поэтому их применяют лишь в тех случаях, когда подачи определяются режимами резания.