Шпиндельная бабка машины для сварки трением Советский патент 1986 года по МПК B23K20/12 

1

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при создании оборудования для сварки трением.

Цель изобретения - повьииение надежности и расширение технологических возможностей конструкции путем увеличения осевой нагрузки.

На чертеже представлена шпиндельная бабка ма,шины для сварки трением, разрез.

Шпиндельная бабка машины для сварки трением содержит шпиндель 1, смонтированный в корпусе 2 на радиальных подшипниковых опорах 3, и узел разгрузки подшипниковьпс от осевого усилия, выполненный в виде набора упорных подшипников 4-6, кольца которых соединены с шестернями 7-9, взаимодействующими с шестернями 10-12, закрепленными на общем валу 13, размещенном в корпусе 2.

Устройство работает следующим образом.

В процессе сварочного.цикла радиальные нагрузки от шпинделя 1 на корпусе 2 передаются через радиальные подшипниковые опоры 3, а осевые - через набор упорных подшипников 4-6.

Вращение от шпинделя 1 передается на первое кольцо подшипника 4 и через шестерни 7 и 10 на вал 13. На валу 13 установлены также шестерни 11 и 12, которые через шестерни 8 и 9 передают вращение кольцам всего набора подшипников. Если узел разгрузки подшипниковых опор от осевого усилия содержит более упорных подшипников, чем изображено на чертеже, то аналогичные передачи вращений происходят от кольца подтип-. ника 4, связанного со шпиделем 1, через соответствующие шестерни и вал 13 на кольца упорных подшипни- 1 ков всего набора кроме последнего кольца, связанного с корпусом 2.

1222465р

до невращающегося кольца, связанного с корпусом 2. При этом уменьшаются относительные окружные скорости колец упорных подшипников. , Оптимальные передаточные отношения взаимодействующих зубчатых пар выбираются такими, чтобы относительные окружности скорости колец всех подшипников были одинаковы и составляли , где uj - скорость вращения шпинделя, N - количество упорных подшипников в наборе.

При конструировании зубчать1Х пар узла разгрузки возникает задача определения оптимальной скорости вращения каждой шестерни, соединенной с кольцами подшипников. Для этого воспрльзуемся рядом: скорость

10

15

20

25

вращения шестерни ,7 uj -«J , скорость вращения шестерни 8 aj tj-uJ/i ; скорость вращения шестерни 9 uJ -oj- - N

Тогда оптимальная скорость вращения расчетной шестерни равна

где h - порядковый номер расчетной |шестерни при отсчете от шестерни,

30 контактирующей со шпинделем (справа налево по чертежу).

Предлагаемая конструкция шпиндельной бабки позволяет значительно уменьшить относительные окружные

35 скорости колец упорных подшипников, что увеличивает их долговечность и надежность в эксплуатации..

Кроме того, шпиндельная бабка позволяет производить сварку трени40 ем при больших оборотах шпинделя с одновременным восприятием значительного осевого усилия за счет восприятия его одновременно всеми элементами качения узла разгрузки,

45 что расширяет технологические возможности сварочной машины.

Предлагаемьш узел pa3rpy3 kn подшипниковых опор от осевого усилия исключает проскальзывание конта кЗубчатая передача обеспечивает вращение всех колец подшипников в одну сторону, а передаточное отношние зубчатых пар выбирается таким, чтобы происходило постепенное умен шение абсолютных скоростей колец подшипников: от частоты вращения кольца, связанного со шпинделем 1,

ВНИИПИ Заказ 1649/13 Филиал П1И1 1птрчт, г

вращения шестерни ,7 uj -«J , скорость вращения шестерни 8 aj tj-uJ/i ; скорость вращения шестерни 9 uJ -oj- - N

Тогда оптимальная скорость вращения расчетной шестерни равна

где h - порядковый номер расчетной |шестерни при отсчете от шестерни,

контактирующей со шпинделем (справа налево по чертежу).

Предлагаемая конструкция шпиндельной бабки позволяет значительно уменьшить относительные окружные

скорости колец упорных подшипников, что увеличивает их долговечность и надежность в эксплуатации..

Кроме того, шпиндельная бабка позволяет производить сварку трением при больших оборотах шпинделя с одновременным восприятием значительного осевого усилия за счет восприятия его одновременно всеми элементами качения узла разгрузки,

что расширяет технологические возможности сварочной машины.

Предлагаемьш узел pa3rpy3 kn подшипниковых опор от осевого усилия исключает проскальзывание конта ктируемых поверхностей, связанное с их износом и нагревом, что увеличивает надежность сварочной машины.

Конструкция предлагаемого узла разгрузки подшипниковых опор позволяет увеличить воспринимаемое усилие на 40%.