Регулятор натяга к шпинделям металлорежущих станков Советский патент 1991 года по МПК B23Q5/20 B24B41/04 

Изобретение относится к области станкостроения, а именно к средствам управле- . ния натягом подшипников качения в шпинделях металлорежущих станков.

Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности регулятора натяга.

На фиг. 1 показана разрез по оси регулятора натяга; на фиг.2 - поперечное сечение регулятора натяга.

Регулятор натяга к шпинделям металлорежущих станков содержит корпус 1 с передним 2 и задним 3 фланцами; две размещенные в корпусе электромагнитные катушки 4 и 5; два якоря 6 и 7; две соосные

втулки 8 и 9, скрепленные с якорем соответствующего электромагнита; скрепленный с корпусом упор 10 и нажимной шток 11. Каждая втулка снабжена участком конической поверхности соответственно 12 и 13. В упоре и нажимном штоке выполнены клиновые пазы 14,15,16 и 17, образующие попарнок- линовые полости. В этих полостях размещены шары 18 и 19 числом не менее двух. Каждый из шаров взаимодействует с клиновыми пазами упора и штока, а также конической поверхностью одной из втулок. Нажимной шток взаимодействует с упругим элементом 20, который взаимодействует с элементами шпинделя, задающими натяг

о о к: сг

CJ

подшипников качения. Конические поверхности втулок, клиновые пазы и размещенные в них шары образуют мультипликатор усилия.

Регулятор натяга к шпинделям металле- режущих станков работает следующим образом. В свободном состоянии, когда на катушки 4 и 5 не подано напряжение, втулки 8 и 9 занимают соответственно крайнее правое и левое положения, а нажимной шток 11 взаимодействует своим торцом с упором 10. В этом случае упругий элеменент 20 создает минимальный натяг. Если в процессе эксплуатации шпинделя требуется увеличить натяг его подшипников, то сред- ства управления (входя в состав шпинделя и на фигурах не показаны) подают на катушки 6 и 7 притягиваются к соответствующим катушкам и перемещают встречно две соосные втулки 8 и 9. Конические поверхно- сти 12 и 13 этих втулок воздействуют на шары 18 и 19, воздействуя на клиновые пазы И,15,16 и 17, перемещают нажимной шток 11, отодвигая его от упора 10. Благодаря малым углам конуса втулки и наклона клиновых пазов к торцам упора и нажимного тока значительно возрастает усилие воздействия на упругий элемент 20, которое становится достаточным для увеличения натяга подшипников качения в шпинделях ме- таллорежущих станков Увеличивая напряжение на катушках, можно увеличивать натяг подшипников до тех пор, пока не будет исчерпан запас хода якорей. При снятии напряжения на катушках шпиндель в

4 1

течение некоторого промежутка времени возвращается в исходное состояние, хотя углы конической втулки и наклона клиновых пазов близки к углам самоторможения. Возвращению элементов регулятора в исходноесостояниеспособствуетвысокочастотная вибрация, всегда имеющаяся при работающем шпинделе.

Благодаря использованию только механических элементов регулятор натяга обладает достаточным быстродействием. Наличие двух катушек, двух втулок с коническими поверхностями, двух пар клиновых пазов и двух шаров обеспечивают резервирование ресурса. Регулятор сохраняет работоспособность (хотя и с пониженными характеристиками) при отключении одной из катушек либо при разрушении одного из шаров. Формула изобретения Регулятор натяга к шпинделям металлорежущих станков, содержащий корпус, два электромагнита со встречно расположенными якорями, скрепленный с корпусом упор, мультипликатор усилия и нажимной шток, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, мультипликатор усилия выполнен в виде двух соосных втулок, скрепленных с якорем соответвующего электромагнита, участков конических поверхностей, выполненных в каждой из втулок, клиновых пазов, выполненных в упоре и нажимном штоке, и не менее двух шаров, размещенных в упомянутых пазах и предназначенных для взаимодействия каждого с одной из конических поверхностей втулок.

I И 5

А-А

Изобретение относится к области станкостроения, а именно к средствам управления натягом подшипников качения в шпинделях металлорежущих станков. Целью изобретения является повышение быстродействия надежности регуляторов натяга. В исходном состоянии минимальный натяг создается упругим элементом 20, усилие которого через шток 11 и упор 10 передается на корпус 1. При подаче напряжения катушки 4 и 5 притягивают якоря 6 и 7 и сближают втулки 8 и 9. Конические поверхности 12 и 13 этих втулок воздействуют на шары 18 и 19, размещенные в клиновых пазах 14,15,16, и 17, и перемещают нажимной шток 11 относительно упора 10. Перемещение штока приводит к сжатию упругого элемента 20 и увеличению натяга. При отключении катушек исходное состояние восстанавливается. Благодаря использованию только механических элементов повышается быстродействие регулятора, а благодаря дублированию катушек, втулок, клиновых пазов и шаров сохраняется работоспособность и при частичном отказе элементов. 2 ил. СГ С

10

Фиг. 2