Коробка скоростей

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ц 949251(53) УДК 621,833 (088.8) Опубликовано 07.08.82. Бюллетень29Дата опубликования описания 17.08.82 не лелем изобретений и еткрмтий(72) Автор изобретения В. Д. Брусов Ульяновское головное специальное конструк 1 эское бюро тяжелых и фрезерных станк(54) КОРОБКА СКОРОСТЕЛ 1Изобретение относится к машиностроению, в особенности станкостроению, и может быть использовано в коробках скоростей главного привода металлорежущих станков как в автоматах, так и в станках с программным управлением. 5Известна коробка скоростей, содержащая ведомый вал, связанные с ним зубчатые передачи, переключаемый блок и систему управления переключением.В этой коробке скоростей переключение скоростей осуществляется перемещением переключаемого блока при вращающемся ведомом валу 11.Недостатком конструкции является низкая надежность и долговечность, так как переключаемый блок и взаимодействующие 15 с ним зубчатые колеса часто выходят из строя от.соударений при переключении.Целью изобретения является повышение надежности и долговечности коробки скоростей.гоЭта цель достигается тем, что коробка скоростей, содержащая ведомый вал, связанные с ним зубчатые передачи, переключаемый блок и систему управления переклю 2яением, снабжена механизмом фиксации ведомого вала, а числа зубьев колес зубчатых передач от ведомого вала до переключаемого блока кратны их передаточному отношению.На фиг, 1 изображена кинематическая схема коробки скоростей; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - конструкция переключаемого блока и зацепляющихся с ним зубчатых колес.Устройство содержит зубчатые колеса 1 - 9, расположенные на валах 10 - 12 и ведомом вале (шпинделе) 13. Колесо 3 является переключаемым блоком, который расположен на шлицах вала 11 и связан вилкой 14 со штоком 15 гидроцилиндра 16.Зубчатое колесос внутренним зацеплением посажено в расточку зубчатого колеса 6 и зафиксировано штифтом 17. Зубчатое колесо 6 посажено на опорах 18 качения, на вале 11 и сцеплено с зубчатым колесом 7 вала 12.На вале 12 зубчатое колесо 8 сцеплено с зубчатым колесом 9 ведомого вала 13, а зубчатое колесо 4 сцеплено с переключа949251 25 30 35 40 45 Формула изобретения 50 55 емым блоком колесом 3. Такой порядок зацепления зубчатых колес соответствует пониженной передаче.Вал 10 связан с приводом вращения - электродвигателем 19 постоянного тока.Механизм фиксации ведомого вала представляет собой закрепленный на нем диск 20 с У-образным радиальным пазом 21 и упором 22, взаимодействующий с конечным выключателем 23 системы управления переключением (не показана) . Кроме того, механизм фиксации содержит гидроцилиндр 24 с подпружиненным штоком 25, на котором закреплены ролик 26, взаимодействующий с пазом 21 диска 20, и кулачок 27, воздействующий на конечные выключатели 28 и 29 системы управления переключением.На штоке 15 гидроцилиндра 16 закреплен кулачок 30, взаимодействующий с конечными выключателями 31 и 32 системы управления переключением,Коробка скоростей работает следуюш,им образом.После подачи команды на переключение скоростей электродвигатель 19 на пониженной скорости приводит во вращение валы 10 - 12 и ведомый вал 13, Диск 20, поворачиваясь вместе с ведомым валом 13, упором 22 нажимает на конечный выключатель 23, с помощью которого дается команда на торможение и остановку электродвигателя 19, и одновременно включается гидроцилиндр 24. Перемещается шток 25 с роликом 26, который входит в паз 21. Происходит угловая ориентация ведомого вала 13. Кулачок 27 нажимает на конечный выключатель 29. Дается команда на включение гидроцилиндра 16 на перемещение зубчатого колеса 3 посредством вилки 14, насаженной на шток 15. Шток 15 перемещается вниз до сцепления колеса 3 с колесом 5. При этом перемещении штока 15 кулачок 30 нажимает на конечный выключатель 32, который дает команду на перемещение штока 2 вверх. Ролик 26 выходит из паза 21, а кулачок 27 нажимает на конечный выключатель 28, который включает электродвигатель 19 на настроенные обороты,Изменение скоростей вращения валов производится без проворота ведомого вала 13, при ориентированном его угловом положении. Это достигается за счет синхронизации выступов и впадин зубьев переключаемого блока-колеса 3 и зубчатых колес 4 и 5, находящихся с ним в зацеплении. Синхронизация обеспечивается кинематической связью, в которой передаточное отношение от ведомого вала 13 к колесу 3 подобрано так, что ведомый вал делает один оборот, а зубчатые колеса 4 и 5, зацепляюшиеся с колесом 3, делают целое число оборотов или часть оборота, обеспечивая кратность числа зубьев колеса 3 и зубчатых колес 4 или 5. 4Приводится конкретный пример, когдазубчатые колеса имеют числа зубьев 3/У.== 19/, 9/Х = 57/,Положение колеса 3 (фиг. 1 и 3) соответствует замедлению скорости вращенияведомого вала 13, а зубчатое колесо 6 находится в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 7 и вращается без нагрузкина опорах 18 качения. Так как ведомый вал13 имеет одно фиксированное положениепри его угловой ориентации, за один оборотведомого вала 13 колесо 3 сделает 7оборота:1 оборот ведомого вала х - х --57 6019 24=7 - оборота, а зубчатое колесо 6 сделает15 два оборота1 оборот ведомого вала х 5 - х - О57 3=2 оборота.19 45Во втором положении колеса 3 (фиг, 3),соответствующем повышению скорости вращения ведомого вала 13, зубчатое колесо4 вращается вхолостую.За один оборот ведомого вала 13 зубчатое колесо 4 делает три оборота.1 оборот ведомого вала х 7 = 3 оборота19 Из примера видно, что колесо 3 поворачивается на 12 зубьев при 1/2 оборота, т. е. на целое число зубьев. Независимо от того, сколько оборотов сделает ведомый вал 13 во время переключения скоростей при его угловом ориентировании, обеспечивается синхронизация зубьев и впадин зубчатых колес 3 и 4, 3 и 5.В коробке скоростей для исключения угловых погрешностей зубьев относительно шпоночных и шлицевых соединений зубчатых колес и валов предусмотрено компенсирующее звено - зубчатое колесо 5, которое посажено по подвижной посадке в колесо 6. Колесо 5 при сборке на стенде самоустанавливается при зацепленных зубчатых колесах 3 и 4, 6 и 7 и ориентированном угловом положении ведомого вала 13 и последующем переключении колеса 3 в зацепление с колесом 5, последнее фиксируется штифтом 17,Предлагаемое устройство обеспечивает повышение долговечности зубьев блока и Колес, зацепляющихся с ним, а также обладает компактностью конструкции. Коробка скоростей, содержащая ведомый вал, связанные с ним зубчатые передачи, переключаемый блок и систему управления переключением, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежНости и долговечности, она снабжена механизмом фиксации ведомого вала, а числа зубьев колес зубчатых передач от ведомого вала до переключаемого блока кратны их передаточному отношению.Источники информации,принятые во вниманИе при экспертизе 1. Чертеж 6 М 610 Ф 2 - 332 - ОООСБ, Коробка скоростей, станка модели 6 М 610 Ф 2, Ульяновск, УГСКБФС, 1975 (прототип).Составитель М. Левинский Редактор Н. Пушненкова Техред А. Бойкас Корректор И. Муска Заказ 5473/19 Тираж 990 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4