Устройство замедленного и фиксированного останова шпинделя Советский патент 1988 года по МПК B23Q5/20 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для останова шпинделя в заданном угловом положении.,

Цель изобретения - повьшение надежности за счет снижения динамических нагрузок.

На фиг, 1 изображено устройство замедленного и фиксированного оста- нова шпинделя; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг.. 4 - разрез Б-Б на фиг 3; на фиг. 5 - кинематическая схема дифференциального механиз- ма; на фиг. 6 график зависимости угла поворота выходного вала от угла поворота входного вала дифференциального механизма.

Устройство замедленного и фикси- рованного останова шпинделя состоит из корпуса 1, в котором размещены входной вал 2 с конической шестерней 3 на конце, выходной вал 4 с конической шестерней 5 и цилиндричес- КИМ зубчатым колесом 6. Зубчатое колесо 6 зацепляется с вал-шестерней 7, на торце которого с эксцентриситетом размещен палец 8. С вал-шестерней 7-входит в зацепление зубчатое колесо 9, жестко закрепленное на валу 10. С коническими зубчатыми шестернями 3 и 5 входят в зацепление сателлиты 11 дифференциального механизма, качательное движение осям которых сообщается от водила, которое одновременно является кулисой 12 кулисного механизма, размещенной на оси 13. На валу 2 свободно сидит зубчатое колесо .14, на вашу 10 - зубча- тое колесо 15, которые зацепляются друг с другом, В диске зубчатого колеса 14 выполнено фиксаторное отвер™ стие 16,-с которым может сцепляться .палец 17, размещенный на электромаг- нитной муфте 18, которая сидит на валу 2, Передача вращения от зубчатого колеса 15 на .вал 10 осуществляется при включении электромагнитной одно- оборотной муфты 19 механизма расфик- сации. Вращение на зубчатое колесо 1 передается от. шпинделя станка 20 с патроном 21 при помощи зубчатого колеса 22,

Устройство работает следующим об- разом. ,

Во время работы станка, когда про текает процесс резания и шпиндель станка 20 вращается от привода глав

5

0 5 о о

5

0

ного движения (не показан), муфты 18 и 19 отключены и вращение зубчатых колес -14 и 15, которое они получают от зубчатого колеса 22, на валы 2 и 10 не передается, кулиса 12 находится в положении, изображенном на фиг. 2. При этом при отключении привода главного движения шпиндель станка 20 за счет потерь энергии в приводе, а также действия тормозного момента, например, при включении двигателя в режим динамического торможения начинает замедлять свое вращение. По достижении угловой скорости, определяемой уставкой системы автоматического управления (не показана), включается муфта 18, которая при совпадении пальца 17 и отверстия 16 перемещается и сцепляет зубчатое колесо 14 с валом 2 - вращение от шпинделя станка 20 через зубчатые колеса 22 и 14 передается на дифференциальный механизм

Включение муфты 18 происходит при угле поворота входного вала 2 у 180 , что обеспечивается механизмом расфиксации, который при рас- фиксаций устройства разворачивает валгшестерню 7 и зубчатое колесо 6 так, чтобы угол поворота (ср) выходного вала 4 дифференциального механизма был равен 180 . При этом ( также равен 180 (фиг. 6). Зависимость между углами ср и с/ поворота валов в дифференциальном механизме имеет вид

Ср -V - 2ot,

где arctg sincf/(K-cos(p)J - угол поворота кулисы 12, К L/e,

где L - расстояние между осями вала

4 и вал-шестерни 7; е - величина эксцентриситета расположения пальца 8 на торце вал-шестерни 7. Преобразовывая условие самоторможения механизма при «: 1 - КПД пе редач устройства, величина К будет

К 2 -ь 1/Г

или

55

е L/(2+l/).

Аналитически последнее выражение соответствует условию самоторможения механизма.

При включении устройства, когда У1 ол, ( f 180 , приведенный момент инерции устройства стремится к нулю, что обеспечивает практически безударное включение муфты 8. При изменении угла у от 180 до 360 момент инерции звеньев механизма непрерывно возрастает, что вызывает постепенное уменьшение угловой скорости вращения ошинделя вплоть до значения угла (f , при котором происходит самоторможение дифференциального механизма и, следовательно, надежная фиксация шпинделя станка 20, После остановки шпинделя станка 20 муфта 18 отключается. Для расфиксации устройства служит механизм расфиксации, который выполнен в виде однооборот- ной муфты 19. При в слючении муфты 19 вращение от шпинделя станка 20 через зубчатые колеса 22, 14 и 15 передается на вал 10, Количество зубье колеса 9 выбрано таким, чтобы передаточное отношение от вала 10 на вал-шейтерню 7 равнялось бы двум. Тогда при повороте вала 10 на один оборот вал-шестерня 7 повернется на полоборота , угол if Lf 180 . Уст

ройство готово для дальнейшей работы. Формула изобретения

1, Устройство замедленного и фиксированного останова шпинделя, со-.

держащее дифференциальный механизм, включающий входной и выходной валы, водило с .сателлитами и механизм расфиксации, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, устройство снабжено вал-шестерней с расположенным на ее торцовой поверхности эксцентрично оси пальцем, которая связана с выходным валом дифференциального механизма посредством зубчатой передачи с передаточным отношением, равным единице, при этом входной вал дифференциального механизма предназначен для связи со шпинделем, а водило выполнено в виде кулисы, установленной с возможностью взаимодействия с пальцем, величина эксцентриситета расположения которого выбрана из соотношения

е i L/(2+l/),

где е L

эксцентриситет; расстояние между осями выходного вала дифференциально- . го механизма и вала-шестерни, несущей палец; - общий КПД передач устройства.

2. Устройство по п. 1, о т л и - ч ающееся тем, что механизм расфиксации выполнен в виде одно- оборотной муфты, предназначенной для связи шпинделя с вал-шестерней.

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для останова шпинделя в заданном . угловом положении. Целью изобретения является повьшение надежности за счет снижения динамических нагрузок. « Ю При включении муфты 18 вращение от шпинделя передается на вал 2с конической шестерней 3 зубчатому колесу 6 и вал-шестерне 7, на которой расположен палец 8 кулисного механизма, взаимодействующий с кулисой 12, являющейся одновременно водилом дифференциального механизма. При изменении угла поворота входного вала 2 от до 360° момент ;инерции звеньев механизма будет непрерывно возрастать, что вызовет постепенное уменьшение угловой скорости вращения шпинделя до момента, когда произой- д|ет самоторможение дифференциального механизма и надежная фиксация шпинделя . 1 3.п. ф-лы. 6 ил. I (Л Фа&.1

Ф1/8.2

6-6

ФагМ

6 fe.a

//

cfJus.5

;j spoff

-m

X

90180770 Цгра

(риг. 6