Ударный механизм гайковерта Советский патент 1985 года по МПК B25B21/02 

Изобретение относится к механизированному инструменту с ударно-импульсным механизмом, например к гайковертам, применяемым для сборки и разборки резьбовых соединений, и может быть использовано для механосборочных работ в различных отраслях промышленности.

Известен ударный механизм гайковерта, содержащий шпиндель с ударными кулачками, приводной вал и соединенный с ним ударник, состоящий из ведущей части, промежуточных элементов и ведомой части с ударными кулачками 1.

Недостатками известной конструкции являются сложность и недостаточная надежность из-за высоких напряжений в зонах точечного контакта между частями ударника и промежуточными элементами.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ударный механизм гайковерта, содержащий корпус, размещенные в нем приводной вал, ударник, имеющий ведущую часть и размещенную в ней с возможностью осевого вращения и относительного осевого перемещения полую ведомую часть, несущую кулачки и имеющую внутреннюю цилиндрическую поверхность, и щпиндель с ответными кулачками 2.

В таких ударных механизмах ведомая часть ударника перемещается в осевом направлении в сторону шпинделя под действием на нее через ударник кулачковой поверхности управляющего валика. При этом между боковыми поверхностями ведомой и ведущей частей ударника имеются зазоры, что приводит к наклонному скольжению ведомой части ударника относительно оси щпинделя. Этот перекос полностью устраняется только при соударении ударных кулачков ударника и наковальни, на что теряется определенная часть энергии, накопленной ударником. Кроме того, поскольку трение между поверхностями ведрмой и ведущей частей ударника имеет больший разброс, величина осевого перемещения ведрмой части ударника меняется в достаточно щироких пределах и часто происходит контактирование торцовых поверхностей кулачков ударника с торцовой поверхностью шпинделя перед ударом, что также приводит к бесполезным потерям энергии, накопленной ударником. Вследствие описанного перекоса ведомой части ударника перед ударом может происходить неодновременное соударение ударных кулачков ударника с кулачками щпинделя. Все это снижает эффективность и надежность работы ударного механизма и вызывает повышенную вибрацию.

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности.

Поставленная цель достигается за счет того, что в ударном механизме гайковерта, содержащем корпус, размещенный в нем при

водной вал, ударник, имеющий ведущую часть и размещенную в ней с возможностью осевого вращения и относительного осевого перемещения полую ведомую часть, несущую кулачки н имеющую внутреннюю цилиндрическую поверхность, и щпиндель с ответными кулачками, на кулачках шпинделя выполнены торцовые выступы, размещенные по дуге окружности с центром на оси щпннделя, а их поверхности, взаимодействующие с цилиндрической поверхностью ведомой части расположены под острым углом к торцу кулачка.

На фиг. 1 представлен ударный механизм гайковерта, общий вид; продольный 5 разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - шпиндель н ведомая часть ударника; на фиг. 4 - то же, перед ударом; на фиг. 5 - то же, в момент удара. Ударный механизм гайковерта содержит 0 корпус 1, размещенный в нем приводной вал 2, соединенный с двигателем (не показан) и составной ударник 3. Ударник 3 содержит ведущую часть 4 и установленную в ней посредством щпоночного соединения 5 ведомую часть 6, имеющую внутреннюю цилинд5 рнческую поверхность 7 и ударные кулачки 8. В корпусе 1 установлен щпиндель 9 с ударными кулачками 10, имеющим квадрат 11 под ключ (не показан) и центральное отверстие 12. В отверстии 12 щпинделя .9 установлен промежуточный валик 13, соединенный с приводным валом 2 посредством нажимного элемента 14. Промежуточный валик 13 выполнен с кулаяковой поверхностью 15 и подпружинен пружиной 16 относительно ведомой части 6 ударника 3. Промежуточный валик 13 имеет выступы 17 и 18 взаимодействующие с кула-1ками 10 щпинделя 9 с целью фиксации углового положения кулачковой поверхности 15 относительно кулачков 10 шпинделя 9. В ведомой части 6 ударника 3 имеется продоль0 ный паз 19, в котором размещен шарик 20, расположенный напротив кулачковой поверхности 15 промежуточного валика 13 и устанавливаемый через отверстие 21. Ударные кулачки .10 шпинделя выполнены с торцовыми выступами 22, выполнен5 HbiMii по дуге окружности и имеющими наклонные боковые наружные поверхности 23. Радиус Ri линии О-О (фиг. 2) сопряжения боковых поверхностей с плоскостыо торцовой поверхности ударных кулачков 10 шпинделя 9 связан с радиусом Rj, внутреи ней цилиндрической поверхности 7 ведомой части б ударника 3 (фиг. 1) следующим соотношением

Ri Rt-(-S9tgd(,

сА. угол наклона поверхностей 23 выступов 22 относительно плоскости торцовой поверхности кулачков 10 щпинделя 9 (фиг. 1)

S - гарантированный зазор между торцовыми поверхностями ударных кулачков 8 ударника 3 и шпинделя 9 во время удара.

Величина гарантированного зазора S задается из условия недопущения контакта между торцовыми поверхностями кулачков 8 ударника 3 и торцом шпинделя 9 во время удара или перед ударом. Этот зазор в реальной конструкции может составлять 1-2 м. Величина угла определяется конструктивными соображеииями.

Ударный механизм гайковерта работает I следующим образом.

При вращении приводного вала 2 ведомая часть 6 ударника 3 вращается вместе с ведущей частью 4, а вращение на щпиндель 9 передается благодаря трению между кулачковой поверхностью 15 и щариком 20. Когда сопротивление гайки заворачиваемого резьбового соединения (не показано) вращаемой щпинделем 9, возрастает, щпиндель 9 останавливается, а ударник 3 продолжая вращаться относительно остановивщегося промежуточного валика 13, заставляет шарик 20 перемещаться по кулачковой поверхности 15. При этом ведомая часть 6 удар-ника 3 перемещается в осевом направлении в сторону шпинделя 9 для ввода ударных кулачков 8 в зацепление с ударными кулачками 10, р результате чего энергия, накопленная ударником 3, передается через щп 1ндель 9 в резьбовое соединение.

В исходном (перед ударом) положении (фиг. 3) ведомая часть б ударника 3, имея достаточно хорощую базу в ведущей части 4 ударника 3, занимает, в основном, положени е соосное шпинделю 9.

По мере возрастания скорости разгона и выдвижения из ведущей части 4 ведомая часть 6 ударника 3 может испытывать перекос на угол J5 (фиг. 4). Такой перекос вызвал бы неодновременность удара ударных кулачков 8 по кулачкам 10 шпинделя 9. За счет наличия выступов 22 перед ударом внутренняя цилиндрической поверхность 7 ведомой части 6 ударника 3 контактирует с наклонной поверхнос1ъю 23 выступов 22. При этом на наклонной поверхности 23 возникает радиальная составляющая реакции действия осевого усилия, за счет чего ведомая часть 6 перемещается в осевом направлении. Эта составляющая возвращает ведомую часть 6 в положение, соосное со щпинделем 9.

Конечное положение (в момент удара) показано на фиг. 5. Зазор S между торцами кулачков 8 ударника 3 и торцом шпинделя 9 выдерживается упором внутренней цилиндрической поверхности 7 в наклонную поверхность 23 выступов 22. При этом взаимодействие поверхностей 7 и 23 происходит на ра.диусе трения Гтр (фиг. 5), который значительно меньше радиуса трения при взаимодействии указанных торцовых поверхностей, что снижает бесполезные потери энергии. Благодаря тому, что ударные кулачки щпннделя выполнены с торцовыми выступами, имеющими наклонные боковые стенки,

ведущая часть ударника, взаимодействующая кромкой своей внутренней цилиндрической поверхности с одним из выступов перед ударом, выравнивается по оси шпинделя, взаимодействуя со шпинделем по меньшему

радиусу трения, в результате чего момент трения, зависящий от радиуса трения, становится значительно меньше, чем и снижаются потери. Это обеспечивает более эффективное выравнивание положения кулачков перед ударом и значительно уменьшает разницу во времени между моментами взаимодeйctвия кулачков ударника с кулачками шпинделя, что повышает надежность.

Принятое соотношение радиусов Ri и Rj обеспечивает принудительное предотвращение контакта между торцами кулачков ударника и торцом шпинделя благодаря наличию заданного (гарантированного) зазора S, что способствует повыщению эффективного ударного механизма. Устранение перекоса ударника перед ударом приводит к снижению

вибрации, за счет чего повышается эффективность и надежность ударного механизма гайковерта. -v.:

Фиг. J Фие.г

Фиг Л

фаг 5

УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ ГАЙКОВЕРТА, содержащий корпус, размещенные в нем приводной вал, ударник, имеющий ведущую часть и размещенную в ней с возможностью осевого вращения и относительного осевого перемещения полую ведомую часть, несущую кулачки и имеющую внутреннюю цилиндрическую поверхность, и щпиндель с ответными кулачками, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности и надежности, на кулачках щпинделя выполнены торцовые выступы размещенные по дуге окружности с центром на оси щпинделя, а их поверхности, взаимодействующие с цилиндрической поверхностью ведомой части, расположены под острым углом к торцу кулачка. СлЭ 00 О1 CD