SU1224105A1 - Механизм поворота шпиндельного барабана токарного многошпиндельного станка - Google Patents

Description

1 .

Изобретение откоситс  к станкостроению .

Цель изобретени  - повышение долговечности путем снижени  динамических нагрузок в кинематических зве- нь х механизма.

На фиг. 1 изображен механизм поворота барабана токарного многошпиндельного с.танка в начале поворота, вид спереди; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема известного мальтийского механизма с кривошипом посто нной длины; на фиг. 4 - кинематические характеристики механизма по схеме на фиг. 3: графики изменени  угловой скорости и углового ускорени  ведомого звена в процессе поворота; на фиг. 5 и 6 - схемы мальтийского механизма с кривошипом переменной длины, имею- щего планетарную зубчатую передачу, отличающиес  между собой длиной г поворотной части.кривошипа; на фиг. 6 длина г этой части меньше, чем на фиг. 5; на фиг. 7 - кинемати- ческие характеристики м и механизма по схеме на фиг. 6; на фиг,. 8 схема предложенного механизма поворота; на фиг. 9 - кинематические характеристики со и 6 предложенного ме ханизма.

Механизм поворота шпиндельного барабана токарного многошпиндельного станка содержит закрепленное на распределительном валу 1 водило 2 пла- нетарной зубчатой передачи, солнечное колесо 3 которой неподвижно установлено в корпусе станка. С колесо 3 входит в зацепление пр омежуточ- на  Йестерн  4, с которой зацепл ет- с  ведома  шестерн  - сателлит 5. Шестерни 4 и 5 установлены на водило 2 с возможностью враш;ени . На валу шестерни 5 жестко закреплена кулиса 6, в паз которой входит один из паль цев 7, имеющий ролик. Эти пальцы Z закреплены через промежуточную детал на шестерне 8 равномерно по окружности . С шестерней 8 зацепл етс  промежуточна  шестерн  9, с которой за- цепл етс  зубчатое колесо 10, закрепленное на шпиндельном барабане 1

Механизм поворота шпиндельного барабана токарного многошпиндельного станка работает следующим образом.

При вращении распредвала 1 и водила 2 в направлении, указанном стрелкой  , по солнечному колесу 3

52

обкатываетс  шестерн  4, сообща  вращение шестерне 5 и кулисе 6 Б направлении стрелки в. Кулиса 6 своим пазом надвигаетс  на палец 7, При дгить- нейшем враш.ении водила 2 и повороте кулисы 6э зацепл ющейс  за палец 7, поворачиваетс  шестерн  8 в направлении стрелки с. От нее через шестерню 9 и колесо 10 движение сообщаетс  шпиндельному барабану t. После его поворота на требуемый угол кулиса 6, повернувшись относительно водила 2, выходит из зацеплени  с пальцем 7, Такое положение шпиндельного барабана фиксиру-етс  специальным механизмом фиксации (не показан), после чего начинаетс  резание. После окончани  резанн  описанный цикл работы меканиэма поворота повтор ет- с . При этом кулиса 6 зацепл етс  со- следующим из пальцев 7.

Таким образом, в положени х I - начала поворота и 1IГ - его окончани  ось паза кулисы 6 лежит на пр мой , проведенной через ось вращени  шестерни 8 и ось пальца 7, Поэтому отсутствуют с качок скорости и жесткий удар в начале и в конце поворота . В предложенном и известном механизмах скорость ведущего звена. определ етс  скорост ми переносного

и относительного движений. Поэтому в начгшьный и заключительный периоды поворота механизмы обеспечивают более высокие значени  скорости, чем известный мальтийский механизм с кривошипом посто нной длины. К середине поворота это соотношение измен етс . На фиг. 1 показаны траектори  о пальца 7 ведомого звена - шестерни 8, представл юща  собой дугу окружности с центром на оси его вращени , и траектори  е оси поворота кулисы 6, котора  может рассматриватьс , как траектори  пальца кривошипа посто нной длины известного мальтийского механизма тех же базо- вьи размеров. Траектори  точки контакта ведущего и ведомого звеньев известного механизма находитс  между траектори ми d и е. При сравнении указанных траекторий установлено , что в середине поворота именно траектории d соответствуют минималь ные значени  отношени  длины плеч ведущего и ведомого звеньев механизма поворота, а поэтому и передаточного отношени . Поэтому предложенный механизм обеспечивает наиболее эффективное снижение максимальной скорости поворота и возникающих динамических нагрузок. Кроме того, передаточное отношение его планетарной передачи ниже, чем у прототипа . Так, например, при 4-позицион- ном ведомом звене вел 1чина передаточного отношени , определ ема  известньЕ-1и зависимост ми, у предложенного механизма равна 2, у прототипа - 4. Благодар  меньшей скорости вращени  шестерен передачи замедл етс  их износ.

Сравним эффективность работы известных и предложенного механизмов поворота, схемы которых приведены на фиг, 3, 5, 6 и 8.

Все схемы механизмов приведены к одинаковым базовым размерам - величине L межосевого рассто ни , длине R кривошипа, величинам 2oi и 2 tf угла поворота ведущего и ведомого звеньев. Одинакова базова  длина h паза мальтийского креста на фиг. 3 и паза кулисы на фиг, 8. Кинематические характеристики всех механизмов определены при одинаковой скорости ведущего звена. Поэтому графики СО и 6 приведенные на фиг. 4, 7 и 9, сравнимы между собой.

В среднем положении (фиг. 3) механизма с кривошипом посто нной длины , соответствующем середине поворота , когда оси паза мальтийского креста и кривошипа лежат на одной пр мой , длина плеча ведущего звена равна R, ведомого - R-h, а их отнощенне

равно

R-h

в аналогичном положении

предложенного механизма (фиг. 8) длина плеча ведущего звена равна R-h, ведомого - R, и их отношение равно

R-h

-5- . Поэтому у предложенного меха- R

низма в середине поворота значительно меньше передаточное отнощение

2 и - - и, как это следует из срав t

нени  графиков со и на фиг. 4 и 9, в 1,5 раза меньше максимальное значение угловой скорости и в 2 раза меньше максимальные значени  угловых ускорений.

В механизме с кривошипом переменной длины и планетарной передачи, схма которого приведена на фиг. 5, длина поворотной части кривошипа

выбрана равной половине длины паза кулисы механизма по схеме на фиг. 8,

h т.е, г у с тем, чтобы в середине

поворота длина плеча ведущего звена составл ла , как и у предложенного механизма по схеме на фиг. 8, и обеспечивалось такое же соотношение длины плеч ведущего и ведомого

10

звеньев, равное

R-h R

. Однако при

такой длине г поворотной части кривошипа траектори  центра ролика кривошипа при его повороте и вр ащении его поворотной части, показанна  на фиг. 5 линией с зачерненными точками, лежит снаружи от траектории точки начала паза мальтийского креста, показанной прерывистой линией. Точки этих траекторий совпадают лишь в начале, середине и конце поворота. Отсюда следует, что в начале поворота ролик кривошипа заходит в паз креста; при дальнейшем вращении кривошипа ролик выходит из паза, приближаетс  к кресту в середине поворота, затем в.новь удал етс , входит в паз в конце поворота и вновь выходит из него. Таким образом, при такой длине поворотной части кривошипа теоретически не происходит его поворота. Таким образом, в известном механизме не может ,быть достигнуто такое уменьшение п.-.реда- точного отношени  и скорости в сере- дине поворота, кк;.: в предложенном механизме ,

В механизме, схема которого приведена на фиг. 6 и конструкци  которого аналогична механизму по схеме на фиг. 5, длина г поворотной части кривошипа выбрана меньше, чем в варианте , приведенном на фиг. 5, чтобы обеспечить зацепление ролика с пазом креста и его поворот. ПОЭТОМУ в середине поворота отношение длины плеч ведуп его и ведомого звеньев такого механизма всегда больше, чем R-h

R

, и его передаточное отношение

50 больше, чем у предложенного механизма . При сравнении графиков со и 5 на фиг. 7 и 9 установлено, что предложенным механизмом по сравнению с механизмом-прототипом обеспечиваетс 

55 уменьшение скорости в середине поворота в 1,2 раза. Ускорени  в начале и конце поворота при этом возрастают незначительно. Посто нство его

скоросту и отсутствие ускорений обеспечивает спокойный режим перераспределени  зазоров, происход щего на этой стадии поворота, и отсутствие при этом ударов.

Таким образом, благодар  более эффективному снижению максимальньге динамических нагрузок и меньшему износу шейтерен планетарной передачи долговечность предложенного меха

низма поворота шпиндельного бйраба- на токарного многошпиндельного автомата выше, чем долговечность известных механизмов поворота.

Снижение динамических нагрузок позвол ет сокращать врем  поворота шпиндельного барабана, избежав при этом возникновени  ударов без применени  дополнительных разгрузочных устройств,

11

4

физ.2

tpuf.3

u)f.

a)

г

j

.

4«7

«SW.jf

Составитель Ю. Ельчанин Редактор Л. Пчелинска  Техред В.Кадар Корректор М. Шароши

i.,--. -- - - - -- .--,

Заказ 871/ 3Тираж 1001Подписное

ВНШШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Claims (1)

1. МЕХАНИЗМ ПОВОРОТА ШПИНДЕЛЬНОГО БАРАБАНА ТОКАРНОГО МНОГОШПИН-

   ДЕЛЬНОГО СТАНКА, содержащйй плане тарную зубчатую передачу, водило которой жестко закреплено на распределительном валу станка, пальцы, установленные на ведущей шестерне, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, механизм снабжен кулисой, закрепленной на валу ведомой шестерни планетарной передачи с возможностью взаимодействия с указанными пальцами, причем передаточное отношение U шесте рен планетарной передачи определяется зависимостью где Z - число пальцев, установленных на ведущей шестерне зубчатой передачи привода шпиндельного барабана.

   Qut.f ьо ЙЙ

   О сл * 1224105