Привод подвижного органа металлорежущего станка

(51)5 Р 16 Н 25/2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ е бюро с ьди во СССРО, 1982. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ПРИВОД ПОДВИЖНОГО ОРГАНА МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА(57) Изобретение относится к машиностроению. Цель изобретения - повышение быстродействия при переменноймассе подвижного органа. Это достигается за счет уменьшения приведенногомомента инерции привода, На каждомвинте 9 и 11 жестко закреплен комплект сменных дисков 16 и 17. Суммарный момент инерции каждого винтавыбран иэ соотношения, приведенногов тексте описания изобретения. 3 ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано нметаллорезущих станках.Цель изобретения " повышение быст 5родействия при переменной массе подвизиого органа путем уменьшения приведенного момента инерции,На фиг. 1 изображена кннематическая схема привода; на фиг. 2 - схемадействующих на винт сил при подъемегруза; на фиг. 3 - то же, при опускании груза.Привод подвижного органа металлорежущего станка содержит электродвигатель 1, который через цилиндрические зубчатые колеса 2 и 3 соединенс валом 4, Последний через пары конических зубчатых колес 5 и 6, 7 и 8кинематически соединен соответственно с самотормоэящимися винтовымипарами скольжения - винтом 9 с гайкой 10 и винтом 11 с гайкой 12.Гайки 10 и 12 жестко закреплены вподвижном органе, 13, перемещаемом по 25направляющим стойки 14. На валу 4 установлена муфта 15, осуществляющаяпредварительный натяг кинематической цепи, Винты 9 и 11 и соответственно гайки 10 и 12 имеют резьбускольжения с одинаковыми геометрическими параметрами, На каждом винте9 и 11 закреплены соответственно наборы дисков 16 и 17.Привод подвижного органа металлорежущего станка работает следующимобразом.Первоначально производятся выборзазоров и предварительный натяг взвеньях кинематической цепи привода. 40Это осуществляется путем разворотадвух половин муфты 15 н противоположные стороны. При этом винты 9 и 11также разворачиваются в противоположные стороны, благодаря чему обеспечивается силовой контакт между винтовыми поверхностями винтов и гаек.При перемещении подвижного органа 13 по стойке 14 вращение винтов 9и 11 происхОдит н Одну сторону. При 50этом одна из передач работает н тяговом режиме, а другая - в режиме оттормаживания. При перемене направлениявращения режимы работы передач меняются.55,Особенность работы привода состоитв следующем.Известно, что если привод, включающий двигатель, самотормоэящуюсяи К - крутильные жесткости2каждой из ветвей кинематической цепи механизмаустановке комплектов дисков 6 винтах 9 и 11 условный привек валу 4 момент инерции припередачу, например, червячную (или какую-либо другую) и подвижный орган, находится н режиме разбега или тор" можения и если при этом самотормоэящаяся передача находится н режиме оттормаживания (например, при опускании груза), то момент инерции системы, приведенный, например, к валу червяка, равен разности момента инерции масс расположенных на оси червяка, и момента инерции масс, расположенных на оси червячного колеса, приведенного в соответствии с известными правилами к оси червяка. Это обстоятельство позволяет н режиме оттормаживания самотормозящейся передачи получить малую величину приведенного момента инерции привода, т.е. малую величину суммарной его инерционности. Это,н свою очередь, обеспечивает большие ускорения при разбеге или торможении привода при малых моментах двигателя. Однако эта особенность самотормозящейся передачи проявляется лишь только в тех случаях, когда она работает н режиме оттормаживания. При работе передачи в других резимах - тяговом (например, режим подъема груза) или инверсном тяговом (например, режим опускания груза при отсутствии самоторможения) это свойство не наблюдается.Если же с помощью двух самотормозящихся передач любого типа образовать замкнутый кинематический контур и обеспечить в нем предварительный натяг, например так, как это сделано в известном приводе подвижного органа, то при движении привода в любом из направлений всегда одна из самотормоэящихся передач находится в тяговом режиме, а другая в режиме оттормазивания. При изменении направления вращения привода измеряются режимы работы передач. Реверсируемость движения замкнутого самотормозящегося с предварительным натягом привода обеспечивается при условиия 6с Э+ 1--- - кинематическое переда 1г саМточное отношение винтовой пары;г - средний радиус резьбы1 а - момент инерции винта. = С - . - коэффициент оттормажибВ -м)йц Ф 5 162777вода равен при подъеме подвижногооргана2 .г гг1 ь ф 1, + Я В 1 (3)5 и при опускании подвижного органаи .21=1 1, У 11(1 -Ц) -ф" 11 1 Ав 1, +Хг Ь 1, (4) 1 Огде 1 д - момент инерции роторадвигателя;21 - - кинематическое передаточЕ2 ное отношение зубчатойцилиндрической передачи 2-3;К+ К 2, К 1+ К 2ЖЕ ЯК,-К,К,-К,ИО1 - момент инерции звеньев,расположенных на оси винта;Ь 1 1 (1-Р) - п 1 Р,В формулы (3) и (4) аддитивно входит одна и та же величина а 1, определяемая разностью. Это означает, чтоделая эту разность сколь угодно малой, конструктор может обеспечить велличины 1 или 1весьма близкими кприведенйой величине момента инерции ротора двигателя даже при весьма больших значениях массы подвижного органа ш. Таким образом, обеспечивая величину б 1 малой, имеетсявозможность повышать быстродействиепривода. Однако для обеспечения устойчивого движения необходимо, чтобывыполнялось условие Ь 1) О.Обеспечить выбранную величину б 1 =а 1 , а следовательно, и заданноебыстродействие привода можно следующим образом,На каждом вин те з акре пляе тся комплектсменных дисков, момент инерции которого1 вместе с моментом инерции винта51 б составляет величину 1. Таким образом, получают-2 фоткуда можно определить при данной 59величине потребную величину моментаинерции комплекта дисковЬ 1(6)55Поскольку масса изделия, устанавливаемого на подвижный орган (стол),различив, а следовательно, различнавеличина ш, то момент инерции ком 1 6плекта дисков 1 является величиной переменной при йеизменном1 . Таким Образом, для обеспечения повышенного быстродействия и поддержания его уров ня при различных иэделиях возникает необходимость иметь набор дисков, образующих комплект, Каждому значению ш в соответствии с формулой (6) соответствует определенное значение момента инерции комплекта дисков 1 С помощью определенного набора дисков и обеспечивается эта величина.Разделив весь диапазон значений массы подвижного органа и иэделия от шдо шя на несколько равных иннинтервалов, можно при выбранном1+, определяющем уровень быстродействия привода, получить ряд значений 1 к, которые реализуются с помощью наборов сменных дисков.Формула изобретения Привод подвижного органа металло- режущего станка по авт.св. В 1153152, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия при переменной массе подвижного органа путем уменьшения приведенного момента инерции, привод снабжен по крайней мере двумя дисками, жестко закрепленными на каждом винте, а их суммарный момент инерции выбран из соотно- шен а 1 в 1 И1 +--- 1 к 1 1 1 11 ф где 1 - момент инерции дисков одКного винта;61 - заданная величина остаточного момента инерции механической части привода; КПД передачи винт -гайка; Ы - угол подъема винтовой линии на среднем диаметре резьбы; Чп - приведенный угол тренияна поверхности резьбы; ш - масса подвижного органаи изделия;.г Составитель А.Матвеарда Техред Л.Олийнык Корректор Т.Мале Редак рИ оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 аказ 327 Тираж 388 НИИПИ Государственного комите 113035, МоскваПодписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССРЖ, Раушская наб., д, ч/5