Коробка скоростей

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам регулирования скорости шпинделей металлорежущих станков, и может быть использовано для обеспечения оптимального режима резания. Коробка скоростей содержит три электродвигателя 1, 2, 3 и две планетарные передачи 4, 5. Вал электродвигателя 1 жестко соединен с солнечной шестерней 6 передачи 5. Электродвигатель 2 выполнен с полым валом, который жестко соединен с водилом 7. Внутри полого вала электродвигателя 2 пропущен вал эпицикла 8 передачи 5, который, в свою очередь, жестко соединен с водилом 9 передачи 4. Электродвигатель 3 выполнен также с полым валом, который жестко соединен с солнечной шестерней 10 передачи 4. Внутри полого вала электродвигателя 3 пропущен вал эпицикла 11, жестко соединенный со шпинделем станка. На валах электродвигателей 1, 2, 3 установлены тормоза 12, 13, 14. Упрощена конструкция коробки скоростей. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам регулирования скорости шпинделей металлорежущих станков, и может быть использовано для обеспечения оптимального режима резания.

Известен планетарный зубчатый мотор-редуктор, содержащий электродвигатель и планетарный редуктор (см. В.Н.Руденко. Планетарные и волновые передачи: Альбом конструкций. - М.: Машиностроение, 1980. - с.44, лист 11).

Недостатком известного устройства является невозможность регулирования скорости вращения выходного вала.

Известна также коробка скоростей токарно-копировального полуавтомата с программным управлением, содержащая две планетарные передачи, соединенные последовательно, и три двухскоростных электродвигателя. Вал первого электродвигателя соединен через первую клиноременную передачу с солнечной шестерней первой планетарной передачи, а вал второго электродвигателя соединен через вторую клиноременную передачу и первое дополнительное зубчатое зацепление с водилом первой планетарной передачи. Вал третьего электродвигателя соединен через третью клиноременную передачу с солнечной шестерней второй планетарной передачи. Эпицикл первой планетарной передачи расположен параллельно валу солнечной шестерни второй планетарной передачи и соединен через второе дополнительное зубчатое зацепление с водилом второй планетарной передачи. Вал эпицикла второй планетарной передачи расположен параллельно валу шпинделя и соединен с ним третьей дополнительной зубчатой передачей. На трех приемных шкивах коробки скоростей установлены тормоза. При включении той или иной скорости одного или нескольких электродвигателей в сочетании с планетарными ступенями коробки скоростей на шпинделе можно получить 62 различные скорости, что позволяет производить обработку изделий на оптимальных режимах резания (см. В.Н.Руденко. Планетарные и волновые передачи: Альбом конструкций. - М.: Машиностроение, 1980, - с. 93, лист 60).

Недостатком известной коробки скоростей является сложность конструкции вследствие наличия трех клиноременных передач и трех дополнительных зубчатых передач.

Задачей изобретения является упрощение конструкции коробки передач за счет устранения трех клиноременных и трех дополнительных зубчатых передач.

Для решения этой задачи коробка скоростей содержит три двухскоростных электродвигателя, две планетарные передачи, соединенные последовательно и имеющие каждая водило, солнечную шестерню и эпицикл, три тормоза и шпиндель, причем вал первого двигателя соединен жестко с солнечной шестерней первой передачи, второй электродвигатель выполнен с полым валом, который жестко соединен с водилом первой передачи, и при этом внутри него расположен вал эпицикла первой передачи, жестко соединенный с водилом второй передачи, третий электродвигатель также выполнен с полым валом, который жестко соединен с солнечной шестерней второй передачи, и при этом внутри него расположен вал эпицикла второй передачи, жестко соединенный со шпинделем, а тормоза расположены на валах электродвигателей. Благодаря выполнению двух электродвигателей с полыми валами и специальному, описанному выше, последовательному соединению их с планетарными передачами, заявляемая коробка скоростей не содержит трех клиноременных и трех дополнительных зубчатых передач, что упрощает ее конструкцию.

На чертеже изображена коробка скоростей. Она содержит три электродвигателя 1, 2, 3 и две планетарные передачи 4, 5. Вал электродвигателя 1 жестко соединен с солнечной шестерней 6 передачи 5. Электродвигатель 2 выполнен с полым валом, который жестко соединен с водилом 7, а внутри него пропущен вал эпицикла 8 передачи 5, который, в свою очередь, жестко соединен с водилом 9 передачи 4. Электродвигатель 3 выполнен также с полым валом, который жестко соединен с солнечной шестерней 10 передачи 4, а внутри него пропущен вал эпицикла 11, жестко соединенный со шпинделем станка. На валах электродвигателей 1, 2, 3 установлены тормоза 12, 13, 14.

Коробка скоростей работает следующим образом. Движение от двигателя 1 передается солнечной шестерне 6, а от двигателя 2 - водилу 7 передачи 5. Выходным звеном передачи 5 является эпицикл 8, движение с которого передается водилу 9 передачи 4. При этом на солнечную шестерню 10 вращение поступает с вала двигателя 3. Выходным звеном передачи 4 является вал эпицикла 11, который и приводит в движение шпиндель станка. Тормоза 12, 13, 14 позволяют затормаживать вал того или иного электродвигателя. При выполнении электродвигателей двухскоростными включение той или иной скорости одного или нескольких электродвигателей, в сочетании с планетарными редукторами коробки скоростей, на шпинделе можно получить 62 различных скорости, что позволяет производить обработку изделий на оптимальных режимах резания. Включение того или иного режима работы шпинделя производится специальным программным устройством (здесь не рассматривается).

Формула изобретения

Коробка скоростей, содержащая три двухскоростных электродвигателя, две планетарные передачи, соединенные последовательно и имеющие каждая водило, солнечную шестерню и эпицикл, три тормоза и шпиндель, отличающаяся тем, что вал первого двигателя соединен жестко с солнечной шестерней первой передачи, второй электродвигатель выполнен с полым валом, который жестко соединен с водилом первой передачи, и при этом внутри него расположен вал эпицикла первой передачи, жестко соединенный с водилом второй передачи, третий электродвигатель также выполнен с полым валом, который жестко соединен с солнечной шестерней второй передачи, и при этом внутри него расположен вал эпицикла второй передачи, жестко соединенный со шпинделем, а тормоза расположены на валах электродвигателей.

РИСУНКИ

Рисунок 1