Зубоотделочный станок с инерционной связью

 

Изобретение относится к металлообработке и может применяться при производстве зубчатых колес, а также в стендах для обмотки зубчатых механизмов. Цель изобретения - повышение производительности и качества обработки за счет исключения реверса привода станка. Станок содержит две инерционные массы, одна из которых в виде маховика 4 связана с ведущим валом 2, предназначенным для размещения обрабатываемого колеса 1, а другая масса в виде неуравновешенного груза 12 установлена на сателлите 10 планетарного редуктора, которым оснащен станок. Центральное колесо 9 планетарного механизма установлено неподвижно, а водило 8 сателлита 10 связано с ведомым валом 6, предназначенным для размещения инструмента 5. При выключенной муфте 7 включают двигатель 3 и разгоняют маховик 4 до постоянной скорости, затем включением муфты 7 приводят во вращение водило 8 и закрепляют на нем сателлит 10 и противовес 13 системы уравновешивания. При этом центр тяжести груза 12 совершает движение по эпитрохоиде вокруг центрального колеса и вращается вместе с водилом. Вследствие такого сложного движения центробежная сила от массы груза 12 меняется по величине и направлению и создает переменный по величине и направлению относительно оси 11 вращающий момент, приложенный к сателлиту. Под действием этого момента зубья инструмента прижимаются к зубьям обрабатываемого колеса, обеспечивая обработку одной из сторон зубьев, при изменении направления действия момента на сателлит обрабатываются вторые стороны зубьев. Выполнение числа зубьев центрального колеса отличным от числа зубьев сателлита на единицу обеспечивает постепенное смещение фаз движения груза и обрабатываемого колеса. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COWWЛИСТИЧЕСКИК

РЕСПУ6ЛИК (ц) В 23 F 19/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И A BTOPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗО6ЕЕтЕНИЯМ И ОТНРЫГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4 185079/31-08 (22) 20.01.87 (46) 15.05,90. Бюл. Р 18 (71) Ставропольский политехнический институт (72) H.È.Áîðîäàñòîâ . (53) 621 ° 924.6:621.833 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 429910, кл. В 23 1 19/02, 1970. (54) ЗУБООТДГЛОЧИЫЙ СТАНОК С ИИЕРИИОНИО!1 СВЯЗЬЮ (57) Изобретение относится к металлообработке и может применяться при

„Я0„„156 0 А1 производстве зубчатых колес, а также в стендах для обмотки зубчатых механизмов. Цель изобретения — повьппенне производительности и качества обработки за счет исключения реверса привода станка. Станок содержит две инерционные массы, одна иэ которых в виде маховика 4 связана с ведушим валом 2, предназначенным для размещения обраб»тываемого колеса 1, а другая масса в виде неуравновешенного груза 12 установлена на сателлите 10 планетарного редуктора, которым оснащен станок„

Центральное колесо 9 планетарного ме(3 156 ханизма установлено неподвижно, а водило 8 сателлита 10 связано с ведомым валом 6, предназначенным для размещения инструмента 5. При выключеной муфте 7 включают двигатель 3 и разгоняют маховик 4 до постоянной скорости, затем включением муфты 7 приводят во вращение водило 8 и закрепляют на нем сателлит 10 и противовес 13 системы уравновешивания.

При этом центр тяжести груза 12 совершает движение по эпитрохоиде вокруг центрального колеса и вращается ( вместе с водилом. Вследствие такого сложного движения центробежная сила от массы груза 12 меняется по величи3870

10 !

5 не и направлению .и создает переменный по величине и направлению относительно оси 11 вращающий момент, приложенный к сателлиту. Под действием этого момента зубья инструмента прижимаются к зубьям обрабатываемого колеса, обеспечивая обработку одной из сторон зубьев, при изменении на" правления действия момента на сателлит обрабатываются вторые стороны зубьев. Выполнение числа зубьев центрального колеса отличным от числа зубьев сателлита на единицу обеспечивает постепенное смещение фаз движения груза и обрабатываемого колеса.

2 ил.

Изобретение относится к металлообработке и может применяться при производстве зубчатых колес, а также в стендах для обкатки зубчатых меха- низмов.

Цель изобретения — повышение производительности и качества обработки путем исключения реверса привода станка.

На фиг. 1 показана упрощенная схема зубоотделочного станка; на фиг. 2— схема сил в планетарном механизме.

Обрабатываемое колесо 1 при помощи вала 2 кинематически связано с привоцным двигателем 3. С валом 2 жестко связан маховик 4. Инструмент 5 находится в зацеплении с обрабатываемым колесом и жестко связан с валом 6, который с помощью фрикционно-зубчатой муфты 7 связан с водилом 8 зубчатого планетарного механизма. Центральное колесо 9 этого механизма неподвижное ° 45 .В зацеплении с ним находится саттелит

10, установленньгй свободно на оси 11 водила 8. Саттелит 10 имеет на один зуб меньше чем у колеса 9 и несет жестко закрепленный на ободе груз 12.

На продолжении водила 8 установлен противовес 13. Если станок служит для обкатки зубчатого механизма, то этот механизм устанавливается на место инструмента и изделия и соединяется с

55 валами 2 и 6 своими входным и выхоцным валами.

Обработку колеса на станке производят следующим образом, После установки колеса 1 на вал 2 включают двигатель 3 при выключенной муфте 7 и разгоняют маховик 4 до постоянной скорости. Включением муфты

7 приводят во вращение водило 8 и закрепленные на нем сателлит 10 и противовес 13 системы уравновешивания,.

При этом сателлит 10 обкатывает цент ральное колесо 9, а центр тяжести груза 12 совершает движение по эпитрохоиде вокруг центрального колеса 9 и вращается вместе с водилом. Вследствие такого сложного движения центробежная сила от массы груза 12 меняется по величине и направлению и создает переменный по величине и направлению вращающий момент относительно оси 11, приложенной к сателлиту 10.

При удалении груза от оси вращения водила момент возрастает и затем убывает, а действует он всегда в направлении вращения сателлита 10, В период приближения центра тяжести груза к оси вращения водила момент также сначала возрастает, затем убывает, но действует оч теперь против направления вращения сателлита. Нулевые значения момент принимает при таких положениях, когда центр тяжести груза 12 находится в плоскости, проходящей через оси вращения водила и ,сателлита.

Вследствие неподвижности центрального колеса 9 плавно изменяющийся по величине и переменный по направлению вращающий момент от сателлита 10 пере156387 дается через ось 11 водкпу 8, а через муфту 7 и вал 6 — инструменту 5. Под действием этого момента зубья инструмента прижимаются к зубьям колеса, обеспечивая обработку одной из сто" рон профилей зубьев. При изменении направления действия момента на сателлит обрабатываются вторьге стороны профилей других зубьев. Перемена обрабатываемых сторон зубьев происходит один раз за оборот сателлита вокруг своей оси. Вследствие того, что число зубьев центрального колеса и сателлита отличается на один зуб, в процессе обработки происходит постепенное перемещение по кругу зон обработки первой и второй сторон профилей зубьев„ В итоге зубья получают без переключений двустороннюю обработку. 2

Длительность такой последовательнопараллельной обработки при заданной, частоте вращения инструмента уменьшается с увеличением массы и радиуса расположения центра тяжести груза 2 сателлита и радиуса расположения оси сателлита.

Этот груз совершает сложное двюкение, при котором сила инерции определяется суммой векторов силы Р2 (от вращения груза вместе с водилом относительно оси колеса 9) и силы Р (от вращения груза вместе с сателлитом относительно оси 11) . Однако от первой силымомент не возникает, поскольку линия действия ее и ось вращения водила пересекаются. Поэтому момент сил инерции, приложенный к водилу и характеризующий сопротивление вращению, определяется постоянным значением силы

Р и переменной величиной плеча Н ,по уравнению получаем

М = m,2R, А

М = с cos <90 - Ч вЂ” -).

R.

Изменяется момент циклически с периодом в один оборот сателлита, принимая положительные и отрипательные значения. Момент сопротивления поло0 жительньп, когда действует против направления вращения водила, и отрицательный, когда его направление совпадает с направлением врашегпгя водила.

ПоэтоМу скорость вращения водила не

5 остается постоянной даже при ггостоянной частоте вращения: вращение замедляется при разных направлениях мсмснта и скорости и ускоряется прп совпадении их направлений. Что обусловлено

Q тем,что водилораэгоняется вггерпод удаления груза 12 от оси колеса 9 и замедляется в период приближения к нему.

Вращающий момент, перецаваеггьп водилу через колеса 1 и 5, по величине ра1

5 вен моменту сопротивленпя а по наУ правлению ему противоположен, значит он тоже циклически изменяется по косинусоиде. Практически это означает, что маховик 4 работает то в привод0 ном, то в тормозном режиме с переменной скоростью. Действительные колебания их скоростей невелики, но передача знакопеременного момента вызывает перемену зацепления зубьев шестерен 1 и 5 дважды за один оборот сателлита. Значит в периоды удаления груза от оси вращения водила зубья обрабатываемого колеса контактируют одной стороной, а в периоды приближения груза к оси вращения водила— другой. Если, например, радиусы колес

1,5,9 и 10 одинаковы, то при непрерывной непереключаемой работе привода станка на половине окружности колес 1 отрабатываются только набегающие стороны зубьев, а на другой полонине— противоположные стороны.

Центробежные силы от груза 12 вызывают неуравновешенность станка, ка-, EI;

P = " 2 Р2.Ы23

Н = А cos (90 — <) 45

A= r+ R, где Яш — угловая скорость колеса; ш,,R<2- масса груза 12 и радиус его вращения; — угол поворота колеса 10 от начала отсчета (от продольной оси водила);

R, г — радиусы колес 9 и 10 °

Взаимосвязь этих уравнений с вращением водила определяется следующи- 55 ми соотношениями: угол поворота водиR ла Ч = Ы ; угловая скорость водиR ла ив я о ° Пос е пстаноВ

r2

R2 е гд2 соз (90 — Ie — -) >

При установившемся равномерном вращении водила амгглитуда изменения момента сил инерции, величина постоянная, поэтому, момент равен

15б3870 ормула.изобретения

Составитель И.Кузнецова

Редактор С.Лисина Техред Л.Олийнык Корректор M,!!!àðîøè

Заказ 1123 Тираж 520 Подписное

-ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям пр« ГКНТ СССР

113035> Москва, Ж-35> Раушская ндб., и. й/5

Производственно-издательский комбинат "!!атент", г. Ужгсрод, ун. агярина, 101 торая частично устраняется с помощью I противовеса 13. Следует иметь в виду

У что этим противовесом увеличивается

1 момент инерции вследствие чего уменьь 5 шаются ускорения системы масс, связанных с бродилом, и замедляется процесс приработки зубьев. Поэтому уравновевание следует прецусматривать часичное. Для уменьшения массы станка 10 эможно его использование без противеса.

Зубоотделочный станок с инерционной связью, содержащий инерционные ассы, одна иэ которых в виде маховика связана с ведущим валом, предназначенным для размещения обрабатываемого колеса, а ведомый вал предназначен для установки инструмента, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности и качества обработки за счет исключения реверса привода станка, станок снабжен планетарным зубчатым механизмом, центральное колесо которого установлено неподвижно, а водило сателлита связано с ведомым валом, при этом на сателлите размещена другая инерционная масса в виде неуравновешенного груза, а число зубьев центрального колеса отличается от числа зубьев сателлита на нечетное число.