Шпиндельный узел вибрационного действия Советский патент 1981 года по МПК B23B47/04 

Изобретение относится к станкостроению и может найти применение в шпиндельных узлах станков. Известны шпиндельные узлы вибрационного действия, включающие коробк скоростей, шпиндель, соосно которому расположены два диска, кинематически связанные между собой посредством пальцев, один из которых приводной, а другой жестко связан со шпинделем гп Недостатком известных узлов являе ся малая амплитуда и частота колебаний. Цель изобретения - увеличение амплитуды и частоты колебаний при одновременном уменьшении осевых габаритов. Эта цель достигается тем, что узе снабжен зубчатым колесом внутреннего зацепления, расположенным соосно дис кам и жестко связанным, с корпусом узла шестерней, установленной с возможностью зацепления с зубчатым коле сом, И осью, на одном конце которой эксцентрично расположен палец, а на другом жестко посажена 1лестерня, причем ось установлена в приводном .диске с возможностью поворота. На фиг. 1 изображен шпиндельный узел,разрез; на фиг. 2 - вид А на . 1. Шпиндельный узел вибрационного действия включает шпиндель 1, на котором с помощью гайки 2 зафиксирован и посредством шпонки 3 жестко связан крайний диск 4. Диск 5 конструктивно выполнен в виде приводного шкива, поворотно установленного на шпинделе 1. Приводной диск несет ось 6, один конец которой посредством пальца 7 и надетого на него кулисного камня 8 через паз связан с крайним диском 4. На втором конце оси с помощью шпонки 9 установлена шестерня 10. Зубья 10 входят в зацепление с внутренним венцом зубчатого колеса 11, жестко связанного с корпусом 12. Камень 8 зафиксирован в пазу крайнего диска 4. посредством планки 13, которая крепится к нему винталш 14. Шпиндельный узел вибрационного действия работает следуквдим образом. Вращение ведомого ваша коробки скоростей сообщается приводному диску 5, который совершает вращательное движение относительно шпинделя. При этом ось 6 также совершает вращательное движение относитепьно оси шпинделя и передает это движение через палец 7 и камень 8 крайнему диску 4. При этом положение камня 8, передающего вращение, определяет собой передаточное отношение пары дисков 5 и 4, Так как при вращении оси б относительно оси шпинделя жестко свя|3анная с ней посредством шпонки 9 шестерня 10 также совершает вра115ателное движение по зубчатому колесу 11, сообщая оси 6 дополнительное движение, а именно вращение вокруг собственной оси,то в результате камень 7 начинает совершать колебательное движение по пазу крайнего диска 4, как по кулисе. Таким образом, движение крайнего диска 4 является суммарным и складывается из равномерного движения (сообщаеМаго диском 5) и колебательного (от поворота пальца 7 относительно оси €). При этом 4acTota колебаний скорости диска 4 и, следовательно, жестко связанного с ним шпинделя 1 определяется числом оборотов шестерни 10 в относительном движении.

Изменяя диаметр шестерни 10, можн изменять частоту колебаний скорости шпинделя 1 в достаточно широких пределах. Амплитуда колебаний скорости шпинделя 1 определяется величиной эксцентриситета пальца 7 относительно оси вращения шестерни 10.

Минимальная скорость вращения крайнего диска 4 определяется следующим соотношением:

II) f 2.JTi-j.e . .,L.

СУ 0

Wi«

-угловая скорость вращения

де приводного диска 5;

-число зубьев шестерни;

-модуль зубчатого зацепления ;

-эксцентриситет пальца 7 по отношению к оси б;

-радиус оси 6 по отношению к оси шпинделя 1

z nH-2e 1 «1ач о - 2 m Т

Коэффициент неравномерности вращения крайнего диска 4 определяется следующим соотношением:

.V.rnax-Wrnin 2fe(2 ni-f2r) . ( )

Выражение, определяющее значение амплитуды колебаний показывает, что амплитуда может в данной конструкции шпиндельного узла вибрационного действия изменяться в достаточно широких пределах в зависимости от величины эксцентриситета пальца 7 и радиус вращения оси 6 относительно шпинделя и диаметра шестерни 10.

Предлагаемое изобретение существенно снижает осевые габариты узла за счет максимального использования сечения шкива, заключающееся в размещении внутри последнего элементов, создающих вибрационное действие.

Формула изобретения

,л Шпиндельный узел вибрационного Действия, включающий коробку скоростей, шпиндель, соосно котороно расположены два диска, кинематически связанные между собой посредством пальцев, один из которых приводной, а другой жестко связан со шпинделем, о тл ич ающий ся тем, что, с целью увеличения амплитуды и частоты колебаний при одновременном уменьшении осевых габаритов, узел снабжен зубчатьам колесом внутреннего зацепления, расположенным соосно дискам и жестко связанным с корпусом узла шестернейj установленной с возможностью згадеплёния с зубчатым колесом, и осью, на одном конце которой эксцентрично расположен палец, а на другом - Жёстко посажена шестерня, причем,ось.установлена в приводном диске с возможностью поворота.

5 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 655481, КЛ. В 23 В 47/04, 17.11.77,

1

Фиг

видА

Фие2