Устройство доворота шпинделя станка

(71) Московский ордедена Трудового Краснстанкостроительный зОрджоникидзе;И, Бродецкий на Ленина и орого Знамени авод им. Серго 88.8) д поворота патронный П 732 сР 4, .спроим станкозаво-.1975;(56) 1, Чертеж"Прив шпинделя" на токарный обрабатывающий центр ектированный Московск дом им. С.Орджоникидз СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(54)(57) 1.УСТРОЯСТВО ДОВОРОТА ШПИНДЕЛЯ СТАНКА, содержащее привод доворота, приводной вал с установленным на нем зубчатым колесом наружного зацепления, состоящим из двухчастей, установленных о возможностьюповорота одна относительно другой, икинематически связанным с зубчатымколесом, закрепленным на шпинделе,станка, о т л и ч а ю ще е с я тем,что, с целью упрощения конструкциии повышения точности доворота, устройство снабжено зубчатым колесоми эксцентричной втулкой, соответственно жестко и с возможностью ограниченного поворота устцновленных наприводном валу, а зубчатое колесо наружного зацепления установлено наприводном валу посредством эксцентричной втулки, связано с ней фрикционнои снабжено на обских частяхвнутренним зубчатым венцом, установленным сф воэможностью взаимодействия с зубчатым колесом приводного вала, причем частй наружного и внутреннего венцов расположены таким образом, что при совпадении профилей зубьев частей наружного венца профили зубьев частей внутреннего венца не сов- падают, и наоборот.2. Устройство по п. 1,.о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,положение оси поворота зубчатого колеса наружного зацепления относительно оси приводного вала в момент ввода в зацепление, с зубчатым колесом, закрепленным на шпинделе, определяется не-. равенством е И - зпВ У - В 1 4,угол между линией, соединяющей центры эацепляющихся колес, и линией, соединяющей р центр втулки и приводного вала; коэффициент трения скольже ния поверхностей вершин зубьев колес; радиус, соединяющий центры втулки и приводного вала; радиус начальной окружности зубчатого колеса установленного на приводном валу; радиус начальной окружности внутреннего эубчатого венца; радиус начальной окружности наружного зубчатого венца.10 где с угол между линией, соединяющей центры зацепляющихся колес 13, 20, и линией, соединяющей центр втулки и приводного вала;радиус, соединяющий центр втулки и приводного нала;радиус начальной окружности зубчатого колеса, установленного на приводном валу; радиус начальной окружности внутреннего зубчатого венца; 60 радиус начальной окружности наружного зубчатого венца; коэффициент трения скольжения поверхностей вершин зубьев и колес. 65 Изобретение относится к станкостроению, в частности к устройствам для регулирования или остановки шпинделя н заданном угловом положении.Известно устройство доворота шпинделя, содержащее привод поворота,5 приводной вал с установленным на нем зубчатым колесом наружного зацепления, состоящим иэ двух частей, установленных с воэможностью поворота одна относительно другой.Однако дополнительный привод поворота шпинделя содержит два управ 3 ляемых механизма, один из которых служит для соединения привода сошпинделем а другой является приво дом поворота. Это усложняет конструкцию и снижает надежность работы устройства.Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение надежности работы и облегчение регулировки беззазорнога зацепл ния.Эта цель достигается тем, что зубчатое колесо наружного зацепленияустановлено. на приводном валу посредством введенной в устройство эксцентричной втулки Фрикционно., причем обе части зубчатого колеса снабжены внутренним зубЧатым венцом,расположенным с возможностью взаимодействия с введенным в устройствозубчатым колесом, жестко установленным на приводном валу,ричем частинаружного и внутреннего венцов расположены таким образом, что при совпадении, например, профилей зубьевчастей наружного венца, профилизубьев частей внутреннего венца несовпадают, и наоборот. Положение.осиповорота зубчатого Колеса наружного зацепления относительно оси приводного вала в момент ввода в зацепление с зубчатым колесом, установленным на шпинделе, определяется иэ уравненияР 45- яюа/ У( -й )д На фиг. 1 изображено устройствоповорота шпинделя, продольный разрез; на Фиг, 2 - разрез А-А на Фиг. 1;на Фиг. 3 - то же, в момент окончания ввода в зацепление зубчатогоколеса устройства с зубчатым колесомшпинделя; на фиг. 4 - разрез Б-Б наФиг, 1; на фиг. 5 в . разрез В-В нафиг.1; на фиг. б - разрез Г-Г наФиг,4; на фиг, 7 - разрез Д-Д нафиг,5.В крышке 1, укрепленной на корпусе 2 (Фиг.1) шпиндельной коробки,установлен на подшипниках 3 и 4 параллельно оси шпинделя 5 станка принодной вал б, соединенный баззаэорнос валом 7 привода поворота 8, закрепленного на фланце 9. На принодномвалу б на подшипниках скольжения 10эксцентрично установлена втулка 11.На втулке 11 на подшипниках скольжения 12 установлено зубчатое колесо 13, состоящее иэ двух частей; первой части 14 с наружным 15 и внутренним 16 зубчатыми венцами и установленной соосно с возможностью поворота второй части 17 с наружным18 и внутренним 19 зубчатыми венцами .,Наружные и внутренние венцы зубчатого колеса 13 смещены относительно друг друга таким образом, чтокогда совпадают профили зубьев наружных венцов 15 и 16, то не совпадаютпрофили зубнен внутренних венцовна некоторую величину и наоборот.Зубчатое колесо 13 установлено наприводном валу б так, что своиминаружными зубчатыми венцами 15 и 16взаимодействует с установленнымна шпинделе 5 станка зубчатым цилиндрическим колесом 20.Внутренними зубчатыми венцами16 и 19 зубчатое колесо 13 постоянно находится в зацеплении с зубчатым колесом 21, жестко беззазорноустанонленным на приводном налу б.Втулка 11 и первая часть 14 зубчатого колеса 13 связаны между собой Фрикционной колодкой 22 фиг. 4,6 и 7), установленной в пазу втулки11 подвижно на штифтах 23, запрессованных в пазу. Колодка 22 расположена в цилиндрической кольцевойвыточке н первой части 14 зубчатогоколеса 13 и прижимается к ее поверхности пружиной 24, опирающейся на выточку во втулке 11. ФНа фланце 9 соосно привоцному валу б закреплена втулка 25 (фиг.1) имеющая кольценой вырез 26 и вырезы в которых установлены упорные регулировочные винты 27. Во втулке 11 установлен упор 28, предназначенный для взаимодействия с упорными винтами 27,инесущий ФлажокВ результате ось О зубчатогоколеса 13, состоящего из двух частей 14 и 17, поворачивается относительно оси О приводного вала 6 изубчатые венцы 15 и 18 начинаютсближаться с зубьями колеса 20. Если в момент касания наружными диаметрами имеет место контакт по вершинам зубьев колес, то дальнейшийповорот оси О вокруг оси О прекращается и начинается поворот зубчатого колеса 13 относительно втулки 11 эа счет преодоления силтрения в фрикционном механизме. Кактолько вершины зубьев окажутся напротив впадин, происходит дальнейшийповорот обеих частей Зубчатого колеса 13 относительно оси О приводного вала до положения окончательного ввода в зацепление зубьев венцов 15 и 18 с зубьями зубчатого , колеса 20.При этом движение упора 8 ограничено регулировочным винтом 27 и дальнейшее вращение зубчатого колеса от привода поворота 8 передается 29 для взаимодействия с бесконтактным конечным выключателем 30.Устройство содержит также гидравлический цилиндр 31 фиг. 4, 6 со.штоком в виде клина "32 для запи. -рания упора 28 на винте 27 в кольцевом вырезе 26 во втулке 25,Устройство поворота шпинделястанка работает следующим образом.В исходном положении (фиг. 2) осьО первой части 14 зубчатого колеса13 расположена над осью О приводного вала 6 на вертикальной прямой,проходящей через ось О . Между зубчатыми венцами 15 и 16 зубчатогоколеса 13 и зубчатым колесом 20 имеется зазор, обеспечивающий свободное.вращение шпинделя. 5 от приводного главного движения станкаПри включении привода поворота 8 происходит поворот вала 6 и вместе с ним обеих частей 14 и 17 зубчатого колеса 13 благодаря зацеплению их внутренних венцов 16 и 19 с зубчатым колесом 21 приводного вала 6 и фрикционной связи первой части 14зубчатого колеса 13 со втулкой 11, сидящей на валу 6 эксцентрично. шпинделю станка для доворота егов определенное положение или осуществления его вращения;:ак движения подачи, например, при обработке на станках типа "обрабатываю5 щий центр",В этом случае упор 28 запирается гидравлическим клином 32, чтообеспечивает возможность реверсированного поворота шпинделя.10 При незапертом клином 32 упоре28 включение привода поворота 8для вращения вала 6 в обратномнаправлении приводит ктому, чтозубчатые венцы 15 и 18, поворачи ваясь вместе с частями 14 и 17 зубчатого колеса 13 выходят из зацепления в зубчатым колесом 20 и шпиндель 5 станка оказывается отсоединенным от устройства его доворота.Положение контуров наружного 18и внутренного 19 зубчатых венцоввторой части 17. зубчатого колеса13 такое, что они не совпадают на некоторую величину с соответствующи. -ми контурамп наружного 15 и внутреннего 18 зубчатых венцов первойчасти 14 зубчатого колеса 1 3.В процессе ввода в зацеплениенаружных зубчатых венцов 15 и 18"Ь зубьями колеса 20 их контуры стремятся совместиться.В результате этого происходитотносительный поворот частей зубчатого колеса 13 относительно другдруга, а в зацеплении внутреннихзубчатых венцов 16 и 19 происходитвыбор зазора.Натягивая систему в:конечномположении на упоре 27, можно добиться беээазорной передачи вращения в 40 кинематической цепи привод довороташпиндель станка, что необходимо в случае применения предлагаемого устройства в станках, гдеповорот шпинделя используется какрабочая подачи или движение для егопозиционирования (станки типа "об.Рабатывающий центр" .Условием надежного ввода в зацепление зубчатых венцов 15 и 18 зубчатого колеса 13 с зубьями колеса20 шпинделя 5 станка является выдерживание неравенстваг "з- эп сО.,Р