SU865548A1

SU865548A1 - Vibration-action spindle assembly

Info

Publication number: SU865548A1
Application number: SU792832932A
Authority: SU
Inventors: Абрам Ефроимович Кропп; Александр Яковлевич Рызванович; Михаил Игоревич Касаткин; Олег Семенович Козырев; Андрей Витальевич Шапошников
Original assignee: Ярославский политехнический институт
Priority date: 1979-10-29
Filing date: 1979-10-29
Publication date: 1981-09-23

Description

Изобретение относитс к станкостроению и может найти применение в шпиндельных узлах станков. Известны шпиндельные узлы вибрационного действи , включающие коробк скоростей, шпиндель, соосно которому расположены два диска, кинематически св занные между собой посредством пальцев, один из которых приводной, а другой жестко св зан со шпинделем гп Недостатком известных узлов вл е с мала амплитуда и частота колебаний . Цель изобретени - увеличение амплитуды и частоты колебаний при одновременном уменьшении осевых габаритов . Эта цель достигаетс тем, что узе снабжен зубчатым колесом внутреннего зацеплени , расположенным соосно дис кам и жестко св занным, с корпусом узла шестерней, установленной с возможностью зацеплени с зубчатым коле сом, И осью, на одном конце которой эксцентрично расположен палец, а на другом жестко посажена 1лестерн , 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 действи включает шпиндель 1, на котором с помощью гайки 2 зафиксирован и посредством шпонки 3 жестко св зан 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 камн 8 через паз св зан с крайним диском 4. На втором конце оси с помощью шпонки 9 установлена шестерн 10. Зубь 10 вход т в зацепление с внутренним венцом зубчатого колеса 11, жестко св занного с корпусом 12. Камень 8 зафиксирован в пазу крайнего диска 4. посредством планки 13, котора крепитс к нему винталш 14. Шпиндельный узел вибрационного действи работает следуквдим образом. Вращение ведомого ваша коробки скоростей сообщаетс приводному диску 5, который совершает вращательное движение относительно шпиндел . При этом ось 6 также совершает вращательное движение относитепьно оси шпиндел и передает это движение через палец 7 и камень 8 крайнему диску 4. При этом положение камн 8, передающего вращение, определ ет собой передаточное отношение пары дисков 5 и 4, Так как при вращении оси б относительно оси шпиндел жестко св |3анна с ней посредством шпонки 9 шестерн 10 также совершает вра115ателное движение по зубчатому колесу 11, сообща 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 вл етс суммарным и складываетс из равномерного движени (сообщаеМаго диском 5) и колебательного (от поворота пальца 7 относительно оси €). При этом 4acTota колебаний скорости диска 4 и, следовательно , жестко св занного с ним шпиндел 1 определ етс числом оборотов шестерни 10 в относительном движении.The invention relates to a machine tool industry and may find application in spindle units of machine tools. Spindle nodes of vibration action are known, including a velocity box, a spindle coaxially with two disks, kinematically interconnected by means of fingers, one of which is driving and the other is rigidly connected with the spindle. The disadvantage of known nodes is the small amplitude and oscillation frequency . The purpose of the invention is to increase the amplitude and frequency of oscillations while reducing the axial dimensions. This goal is achieved by the fact that the knot is equipped with an internal gearing wheel located coaxially to the disks and rigidly connected to the body of the assembly with a gear wheel mounted with the possibility of engagement with the gear wheel and an axis, at one end of which the finger is eccentrically located and at the other end 1lestern is rigidly planted, and the axis is installed in the drive disk with the possibility of rotation. FIG. 1 shows a spindle assembly, a section; in fig. 2 - view A on. 1. The spindle node of the vibration action includes the spindle 1, on which with the help of the nut 2 is fixed and by means of the key 3 the extreme disk 4 is rigidly connected. The disk 5 is structurally designed as a drive pulley rotatable mounted on the spindle 1. The drive disk carries the axis 6, one the end of which through finger 7 and the rocker 8 worn on it through the groove is connected with the extreme disk 4. At the second end of the axis, gear 10 is installed with the help of a key 9. The tooth 10 engages with the inner rim of the gear 11, which is rigidly connected corp 12. Stone som 8 is fixed in the groove 4. The extreme disk by strap 13 which is secured thereto vintalsh 14. The spindle assembly vibratory action works sledukvdim manner. The rotation of the driven box of speeds is communicated to the drive disk 5, which rotates relative to the spindle. In this case, the axis 6 also performs a rotational motion relative to the axis of the spindle and transmits this movement through the finger 7 and the stone 8 to the outermost disk 4. In this case, the position of the stone 8 transmitting the rotation determines the gear ratio of the pair of disks 5 and 4, Since during rotation the axis b, the spindle is rigidly connected with it by means of the pin 9, the gear 10 also performs a swiveling motion on the gear wheel 11, together with the axis 6, an additional movement, namely, rotation around its own axis, as a result, the stone 7 begins to make oscillatory motion along the slot of the outermost disk 4, as in the wings. Thus, the movement of the outermost disk 4 is total and consists of a uniform movement (together with the disk 5) and an oscillatory movement (from rotation of the finger 7 relative to the axis €). In this case, the 4acTota oscillations of the speed of the disk 4 and, therefore, the spindle 1 rigidly connected with it is determined by the number of revolutions of the gear 10 in relative motion.

Измен диаметр шестерни 10, можн измен ть частоту колебаний скорости шпиндел 1 в достаточно широких пределах . Амплитуда колебаний скорости шпиндел 1 определ етс величиной эксцентриситета пальца 7 относительно оси вращени шестерни 10.By varying the diameter of gear 10, it is possible to change the frequency of oscillation of the speed of spindle 1 within fairly wide limits. The amplitude of the speed fluctuations of the spindle 1 is determined by the magnitude of the eccentricity of the finger 7 relative to the axis of rotation of the gear 10.

Минимальна скорость вращени крайнего диска 4 определ етс следующим соотношением:The minimum rotational speed of the outermost disk 4 is determined by the following relationship:

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

СУ 0 SU 0

Wi«Wi "

-углова скорость вращени - angular rotation speed

де приводного диска 5;de drive disk 5;

-число зубьев шестерни;- number of gear teeth;

-модуль зубчатого зацеплени ;- gearing module;

-эксцентриситет пальца 7 по отношению к оси б;- eccentricity of finger 7 in relation to axis b;

-радиус оси 6 по отношению к оси шпиндел 1- radius of axis 6 with respect to axis of spindle 1

z nH-2e 1 «1ач о - 2 m Тz nH-2e 1 "1ach o - 2 m T

Коэффициент неравномерности вращени крайнего диска 4 определ етс следующим соотношением:The rotation unevenness ratio of the outermost disk 4 is determined by the following relationship:

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

Выражение, определ ющее значение амплитуды колебаний показывает, что амплитуда может в данной конструкции шпиндельного узла вибрационного действи измен тьс в достаточно широких пределах в зависимости от величины эксцентриситета пальца 7 и радиус вращени оси 6 относительно шпиндел и диаметра шестерни 10.The expression that determines the value of the oscillation amplitude shows that the amplitude in this spindle assembly of the vibration action can vary within fairly wide limits depending on the magnitude of the eccentricity of the finger 7 and the rotation radius of the axis 6 relative to the spindle and gear diameter 10.

Предлагаемое изобретение существенно снижает осевые габариты узла за счет максимального использовани сечени шкива, заключающеес в размещении внутри последнего элементов, создающих вибрационное действие.The present invention significantly reduces the axial dimensions of the assembly by maximizing the use of the pulley section, which consists in placing elements that create a vibratory action inside the latter.

Claims

1. USSR author's certificate No. 655481, CL. B 23 B 47/04, 11/17/77,

one

Fig

viewA

Phie2