RU1784792C - Черв чно-реечна передача с гидростатической смазкой - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области станкостроени , в частности к т желым металлорежущим станкам с ЧПУ Цель изобретени  - повышение долговечности и КПД передачи за счет автоматического регулировани  20 К I I 30 224--лг-1 28 усилий прижима маслораспределителей к торцам рейки в зависимости от изменени  нагрузочных характеристик, Положительный эффект достигаетс  выполнением упругих элементов в виде трубок 20, 21 по количеству карманов 30, 31 маслораспределителей 18, 19, причем одни концы трубок 20, 21 сообщены с соответствующими карманами 30, 31, а другие заглушены. При вращении черв ка 2 смазка под давлением от насосов 36,37 через маслопроводы 38,39 поступает к карманам 30, 31 маслораспределителей 18, 19 и упругим трубкам 20, 21. При этом возникает усилие, стрем щеес  отжать маслораспределители 18, 19 от рей ки 3 и разгружающее опоры качени  28 от нагрузок, создаваемых упругими трубками 20, 21. 7 ил. 2} 23 (Л С vj со 4 VI О ю

Description

Фик.б

Изобретение относитс  к области станкостроени , в частности к т желым металлорежущим станкам с ЧПУ, в котор ых дл  привода подач рабочих органов с длиной перемещени  более 3-5 м используетс  в качестве конечного звена черв чно-реечна  передача с гидростатической смазкой, обеспечивающа  беззазорное и безызнос- ное преобразование вращательного дви- жени  в возвратно-поступательное за счет под&чи смазки под давлением в зону за- цепле ни  витков черв ка с.зубь ми черв чной рейки.

Наиболее распространенным способом подачи смазки в зону зацеплени  передачи  вл етс  ее подача со стороны черв ка путем выполнени  карманов на рабочих поверхност х витков черв ка и подвод щих каналов в теле черв ка с подачей масла под давлением с помощью мас/юраспределите- л  в каждый момент только в те каналы, которые соединены с карманами, наход щимис  в этот момент в зоне зацеплени  с зубь ми рейки.

Наименее распространенным способом подачи смазки в зону зацеплени  передачи  вл етс  способ его подачи со стороны рейки. При этом карманы, как правило, выполн ютс  на рабочих поверхност х профил  зубьев рейки, к которым по каналам в теле рейки осуществл етс  подвод смазки под давлением. Принцип работы системы маслообеспечени  аналогичен способу, описанному при подводе смазки к зацеплению передачи через черв к.

Известна черв чно-реечна  передача с гидростатической смазкой, особенностью которой  вл етс  то, что в ней применены маслораспределители торцевого типа, т.е. в этом случае определенное количество мас- локаналов в рейке (при ее поступательном движении) посто нно находитс  в зоне действи  маслораспредепителей, установленных с некоторым зазор ом относительно рейки, а масло под давлением подаетс  только в те карманы, которые наход тс  в зоне зацеплени  рейки с черв ком. Маслораспределители относительно рейки подпружинены при подаче масла под давлением могут отходить от рейки на величину гидростатического зазора.

Достоинством такой конструкции  вл етс  обеспечение более высокой скоростной характеристики передачи по сравнению с передачами, у которых масло- обеспечение осуществл етс  через черв к.

Недостатком известной передачи  вл етс  сложность маслораспределителей и непосто нство гидростатического зазора между маслораспределител ми и рейкой,

что приводит к задирам на сопр гаемых поверхност х , снижа  долговечность передач, и к повышенным утечкам масла через эти зазоры, снижа  быстроходность и нагрузочную способность передачи.

Известна также черв чно-реечна  передача с гидростатической смазкой, содержаща  корпус, черв к с опорами, черв чную рейку, на рабочих поверхност х профил 

0 зубьев которой расположены карманы, сообщающиес  каналами с боковыми продольными поверхност ми рейки,

Два маслораспределител  установлены вдоль боковых сторон рейки. Подвижна 

5 часть маслораспределителей поджимает к рейке посредством пружин, нат жение которых регулируетс  с помощью клиньев. При подаче масла под давлением в масло- распределитель подвижна  его часть отхо0 дит на небольшую величину от рейки, что способствует снижению сил трени  между рейкой и маслораспределител ми, При этом величина гидростатического зазора между рейкой и маслораспределител ми не  вл 5 етс  посто нной величиной, т.е. не исключаетс  металлический контакт с по влением трени  скольжени  между маслораспределител ми и рейкой, что может привести к задиру сопр гаемых поверхностей к выходу

0 передачи из стро .

Достоинством такой конструкции  вл етс  уменьшение центробежного выноса масла из зазоров в маслораспределител х (из-за отсутстви  центробежных сил) и из

5 зацеплени  передачи (из-за отсутстви  карманов и сверлений на витках черв ка).

Однако существенным недостатком такой конструкции маслораспределителей  вл етс  то, что они не обеспечивают

0 посто нства величины зазора между подвижной частью маслораспределителей и рейкой, т.е. с увеличением поступательной скорости рейки увеличиваетс , как правило , расход смазки и при этом падает дав5 ление в системе маслообеспечени . гидростатический зазор уменьшаетс , что может привести к металлическому контакту сопр гаемых поверхностей маслораспределителей и рейки и к их зади0 рам, способствующих выходу передачи из стро . Кроме того, непосто нство указанного зазора приводит к повышенным утечкам смазки через него, а следовательно, к снижению быстроходности и нагрузочной

5 способности передачи.

Наиболее близкой по технической сущности к за вл емой  вл етс  черв чно-реечна  передача с гидростатической смазкой, содержаща  корпус, расположенный в нем черв к, зацепл ющуюс  с ним рейку с кармамами на рабочих поверхност х зубьев и маслоподвод щими каналами, установленные в корпусе и подпружиненные посредством упругих элементов к соответствующим торцам рейки даа маслораспределител  с карманами дл  подачи смазки в маслопод- вод щие каналы рейки и опоры регулируемой высоты, установленные в пазах маслораспределителей и предназначенные дл  взаимодействи  с торцами рейки.

Достоинством известной передачи  вл етс  повышение быстроходности за счет обеспечени  посто нства гидростатического зазора между сопр женными поверхност ми рейки и маслораспределителей.

Недостатком известной передачи  вл етс  повышенный износ взаимодействующих поверхностей регулируемых упоров и рейки.

Этот недостаток обусловлен тем, что усилие прижима регулируемых упоров маслораспределителей к торцам рейки, создаваемое упругими элементами, не регулируетс  в процессе работы передачи в зависимости от изменени  усили  отжима, величина которого зависит от давлени  смазки в карманах маслораспределителей и площади этих карманов. В результате на всех режимах работы передачи усилие прижима маслораспределителей должно быть посто нно больше максимально возможного усили  их отжима от рейки, чтобы исключить увеличение гидростатического зазора между сопр женными поверхност ми маслораспределителей и рейки больше расчетного. Необходимость поджима маслораспределителей к рейке с посто нным максимальным усилием приводит к увеличению сил трени  и интенсивному износу взаимодействующих элементов, а также к повышению энергозатрат и снижению КПД передачи.

Целью изобретени   вл етс  повышение долговечности и КПД передачи за счет автоматического регулировани  усилий прижима маслораспределителей к торцам рейки в зависимости от изменени  нагрузочных характеристик.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в черв чно-реечной передаче с гидростатической смазкой, содержащей корпус, расположенный в нем черв к, зацепл ющуюс  с ним рейку с карманами на рабочих поверхност х зубьев и маслоподвод щими канала- ми, установленные в корпусе и подпружиненные посредством упругих элементов к соответствующим торцам рейки два маслораспределител  с карманами дл  подачи смазки в маслоподвод щие каналы

рейки и упоры регулируемой высоты, установленные в пазах маслораспределител  и предназначенные дл  взаимодействи  с торцами рейки, согласно изобретению упру- 5 гие элементы выполнены в виде трубок по количеству карманов маслораспределителей , причем одни концы трубок сообщены с соответствующими карманами, а другие заглушены .

0 На фиг.1 показан общий вид передачи; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - вид по стрелке Б на фиг.2; на фиг,4 - узел I на фиг.1; на фиг.5-узел И на фиг.2; на фиг. 6 и 7 - принципиальна  схема маслообе е5 чени  передачи.

Черв чно-реечна  передача с гидростатической смазкой содержит корпус 1, расположенный в нем черв к 2, наход щийс  в зацепление с рейкой 3. Черв к 2

0 установлен в корпусе 1 на подшипниках качени  4,5,6,7 (права  опора) и 4,5 (лева  Опора). Регулирование зазоров в подшипниках и их фиксаци  осуществл етс  посредством гаек 8, 9.

5 На рабочих поверхност х профил  зубьев рейки 3 выполнены карманы 10,11, соответственно св занные маслоподвод щими каналами 12, 13 и 14, 15 с торцами рейки 3. В корпусе 1 между выступами 16, 17

0 расположены маслораспределители 18, 19, поджимаемые к торцам рейки 3 упругими трубками 20,21, один конец каждой из которых заглушен, а другой гидравлически св зан с системой маслообеспечени 

5 передачи. Упругие трубки 20, 21 поджимаютс  к маслораспределител м с необходимым усилием клинь ми 22, 23. Клинь  фиксируютс  в заданном положении с помощью шпилек 24 и гаек 25. Смещение мас0 лораспределителей 18, 19 в продольном направлении ограничиваетс  пальцем 26.

В пазах 27 маслораспределителей 18, 19 установлены упоры 28 регулируемой высоты , взаимодействующие с торцами рейки

5 3 и выступающие над поверхностью масло- распределителей на величинуДравную расчетному гидростатическому зазору ha между сопр женными поверхност ми рейки и маслораспределителей . Регулирование упоров

0 28 на необходимую величину А осуществл ют за счет изменени  толщины компенсаторов 29. В качестве упоров 28 в передаче использованы стандартные опоры качени . Каналы 14, 15 в рейке 3 через гидроста5 тический зазор Д сообщаютс  с карманами 30, 31 маслораспределителей 18, 19 и далее через каналы 32, 33, 34, 35 - с упругими трубками 20, 21 и системой маслообеспечени  передачи (фиг. 5,6,7).

Маслообеспечение передачи осуществл етс  от насосов 36, 37, подающих масло под давлением по маслопроводам 38, 39 к карманам 30, 31 маслораспределителей 18,

19,к упругим трубкам 20, 21 и по каналам 14,15 к зацеплению зубьев рейки 3 с витками черв ка 2.

Черв чно-реечна  передача с гидростатической смазкой работает следующим образом .

В исходном4 положен ии маслораспреде- лители 18, 19 посредством упругих трубок

20,21 прижаты к боковым поверхност м рейки 3. При этом опоры качени  28, выступающие над поверхностью маслораспределителей , упираютс  в торцы рейки 3, обеспечива  между маслораспределител ми 18, 19 и рейкой 3 минимально необходимый посто нный зазор А,равный расчетному гидростатическому зазору. .

При вращении черв ка 2 рейка 3, жестко св занна  с подвижным узлом станка, совершает возвратно-поступательное перемещение . Смазка под давлением от насосов 36, через маслопровод 38.39 поступает к карманам 30, 31 маслораспределителей 18, 19 и упругим трубкам 20, 21. При этом возникает усилие, стрем щеес  отжать масло- распределители от рейки и разгружающее опоры качени  28 от нагрузок, создаваемых упругими трубками 20, 21. Однако ввиду того , что указанное отжимающее усилие несколько меньше прижимающего усили , создаваемого упругими трубками 20, 21, опоры качени  наход тс  в посто нном контакте с рейкой, обеспечива  стабильность Зазора А .Прижимающее усилие, создаваемое упругими трубками 20, 21, находитс  в пр мой зависимости от давлени  смазки, подводимой к этим трубкам. Но это усилие посто нно несколько больше, чем противодействующее ему отжимающее усилие, величина которого зависит от давлени  смазки в карманах маслооаспределителей.

5

0

Далее от карманов 30, 31 смазка под давлением через гидростатические зазоры А и каналы 14, 15, 12, 13 поступает к карманам 10, 11 на рейке 3, т.е. в зону зацеп- 5 лени  зубьев рейки 3 с витками черв ка 2.

При перемещении рейки 3 относительно карманов 30 и 31 маслораспределителей 18,19 происходит поочередна  автоматическа  подача масла под давлением к каждому 10 следующему зубу рейки, вход щей в зацепление с крайним витком черв ка 2.

Использованием данного изобретени  позвол ет повысить долговечность и КПД передали За счет уменьшени  сил трени  между опорами маслораспределителей и рейкой благодар  автоматическому регулированию усили  прижима маслораспределителей к торцам рейки в зависимости от изменени  нагрузочных характеристик.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Черв чно-реечна  передача с гидростатической смазкой, содержаща  корпус, расположенный в нем черв к, зацепл ющуюс  с ним рейку с карманами на рабочих поверх- 5 ност х зубьев и маслоподвод щими каналами , установленные в корпусе и подпружиненные посредством упругих элементов к соответствующим торцам рейки два маслораспределител  с арманами дл  подачи смазки в маслоподвод щие каналы рейки и упоры регулируемой высоты, установленные в пазах маслораспределител  и предназначенные дл  взаимодействи  с торцами рейки, отличающа с  тем, что, с целью повышени  долговечности и КПД передачи за счет автоматического регулировани  усилий прижима маслораспределителей к торцам рейки в зависимости от изменени  нагрузочных характеристик, упругие элементы выполнены в виде трубок по количеству карманов маслораспределителей , причем одни концы трубок сообщены с, соответствующими карманами, а другие - заглушены.

   г

   LJ. Т

   0

   5

   0

   Фиг 1

   LI 61

   81 Л 9/16 гг 20  

   26

   сриг.Б