Конспект лекций по КММ

Он состоит из асинхронного электродвигателя 1 серии АО и двухступенчатого планетарного зубчатого преобразователя движения 2, соединенных при помощи винтов 3 в единый корпус.

В преобразователе движения плавающими элементами являются водило первой ступени и солнечная шестерня второй ступени, которые связаны между собой зубчатыми муфтами. Водило второй ступени выполнено заодно с выходным валом преобразователя движения. Сателлиты первой ступени установлены в водилах консольно.

Планетарно-цевочный одноступенчатый мотор-редуктор, состоящий из электродвигателя 1 и преобразователя движения 2, соединенных в единый корпус винтами 3, представлен на рис. 2.8.

Рис. 2.8

У планетарно-цевочного преобразователя движения на ведущем валу имеются два кривошипа, смещенные относительно друг друга на 180°. На эксцентриках на роликовых подшипниках установлены две звездочки, взаимодействующие с цевками, оси которых неподвижно закреплены в корпусе преобразователя движения. За один оборот ве-

дущего вала звездочки поворачиваются на угол, соответствующий разнице числа цевок и числа зубьев звездочки.

Мотор-редуктор на основе волнового механизма с электромагнитным генератором волн изображен на рис. 2.9. Он состоит из гибкого колеса 1, электро-

магнитного генератора волн 2, жесткого колеса 3, гибкого подшипника 4, кулачка 5, зубчатого колеса 6 и выходного вала 7.

При работе мотор-редуктора гибкое колесо под воздействием электромагнитного генератора волн входит в зацепление с жестким колесом. При этом гибкое колесо деформируется синхронно с вращающимся электромагнитным полем и, взаимодействуя с жестким колесом, вращается относительно корпуса, передавая через зубчатое колесо 6 вращение выходному валу. Кулачки с надетыми на них гибкими подшипниками приходят в движение вместе с гибким колесом. Кулачки можно устанавливать на выходной вал непосредственно или при помощи подшипников качения. Во втором случае обеспечивается радиальная координация гибкого колеса относительно жесткого, увеличивается надежность, долговечность и повышается коэффициент полезного действия модуля движения.

Во многих случаях скорость вращения выходного вала моторредуктора должна быть изменяемой. Реализовать это требование возможно применением механических вариаторов, позволяющих регулировать скорость вращения, либо применением электронных устройств, изменяющих скорость вращения электродвигателя. Каждый из указанных способов имеет свои преимущества и недостатки и применяют их в зависимости от тех конструктивных и технологических задач, которые необходимо решать. Например, если требуется повысить передаваемый момент на выходном валу мотор-редутора, то целесообразно применять конструкцию мотор-редуктора с механическим вариатором скорости. Если же необходимо расширить диапазон регулирования скорости либо сохранить минимальные габариты и массу мотор-редуктора, то предпочтительны частотные преобразователи скорости [26].

В мотор-редукторах могут быть использованы различные типы вариаторов: лобовые (рис. 2.10, а), конусные (рис. 2.10, б), шаровые (рис. 2.10, в), торовые (рис. 2.10, г), с раздвижными конусными шкивами (рис. 2.10, д), планетарные фрикционые (рис. 2.10, е) и др. Более подробно о вариаторах можно посмотреть в специальной литературе [22]. При этом изделие получает название «мотор-вариатор- редуктор».

На рис. 2.11 изображена компоновочная схема мотор-вариатор- редуктора. Он состоит из электродвигателя 1, вариатора 2 и редуктора 3, соединенных в единый корпус винтами 4.

НТЦ «Редуктор» применяет планетарно-фрикционные вариаторы и производит мотор-вариатор-редукторы: червячные, цилиндрочервячные, червячные двухступенчатые, планетарные, цилиндрические соосные, волновые.

На рис. 2.12 показана компоновочная схема червячного мотор- вариатор-редуктора, а в табл. 2.2 его технические характеристики; на рис. 2.13 – планетарного мотор-вариатор-редуктора, а в табл. 2.3 его технические характеристики; на рис. 2.14 – волнового мотор- вариатор-редуктора, а в табл. 2.4 его технические характеристики

[26].

Рис. 2.12 Рис. 2.13 Рис. 2.14

Т а б л и ц а 2.4

Технические характеристики волновых мотор-вариатор- редукторов

Применение мотор-редукторов в комплекте с частотными преобразователями скорости позволяет посредством изменения скорости вращения вала электродвигателя осуществлять плавное (бесступенча-

тое) регулирование скорости выходного вала мотор-редуктора с сохранением момента и мощности.

Подбор типоразмера частотного преобразователя проводят по мощности электродвигателя, применяемого в мотор-редукторе. НТЦ «Редуктор» при комплектации мотор-редукторов применяет частотные преобразователи шести фирм: T-Verter, DELTA ELECTRONICS Inc, LG INDUSTRIAL SYSTEMS, ADLEE, VACON, «НТЦ Приводная

лельных кривошипов 7 установлен в неподвижной ступице 2. Передача является двухсателлитной, причем один из сателлитов раздвоен и расположен симметрично относительно другого, что исключает неравномерность распределения нагрузки по длине цевок колеса 5. Эксцентрик 9 выполнен плавающим и не имеет радиальных опор. Конструкция компактна и достаточно проста в сборке и разборке.

Конструкция мотор-колеса со встроенным двухступенчатым преобразователем движения типа 2К-Н и асинхронным электродвигателем показана на рис. 2.16.

Движение от электродвигателя 1 передается на солнечную шестерню 2 и далее через сателлиты 3 при неподвижном водиле 4 на зубчатый венец 5 и зубчатое колесо 6.

Зубчатый венец 5 является ведомым элементом. Для выравнивания нагрузки между сателлитами обе центральные шестерни 2 и 7

выполнены плавающими, при этом шестерня 7 плавает вместе с водилом 4.

Рис. 2.16

С целью сохранения осевых размеров наружные кольца подшипников сателлитов завальцованы непосредственно в венцах сателлитов, а внутренние удерживаются от сползания коническими тарелками, которые более надежны чем стопорные кольца. Венец 5 с внутренними зубьями выполнен заодно с ободом 8 колеса, являющимся одновременно и наружной обоймой специального опорного радиального двухрядного шарикоподшипника 9 колеса.

Конструкция мотор-барабана для наматывания троса (таль электрическая) показана на рис. 2.17. Электродвигатель 1 встроен в бара-

Рис. 2.17

бан 2. Преобразователь движения планетарный двухступенчатый типа 3К с прямозубыми колесами вынесен за пределы барабана.

Движение ротора электродвигателя 1 через зубчатую муфту 3, входной вал-шестерню 4 преобразователя движения, передается блоку 5 сателлитов, который приводит в движение водило 6, корончатое двухвенцовое колесо 7, зубчатое колесо 8 и через зубчатую муфту 9 сообщает вращение барабану 2. Блок 5 сателлитов вращается вместе с осью 10 в игольчатых подшипниках 11, установленных в щеках водила 6. Количество сателлитов – три. Передаточное отношение преобразователя движения 40. Грузоподъемность 2000 кг.

В настоящее время выпускают широкую номенклатуру высокоскоростных прецизионных электро- и пневмошпинделей с частотой вращения от 9000 об/мин до 250000 об/мин, предназначенных для обработки различных металлов и неметаллических материалов шлифованием, фрезерованием, сверлением, а также для специального назначения, в том числе для промышленных лазеров.

АМО ЗИЛ (Москва) выпускает электро- и пневмошпиндели типов Ш, ШК, ШП, ШФ, ШКС, ШКФ, ШФВ, ШПЛ, ШКЛ, АС, СФС, АП.

Электрошпиндели горизонтального типа Ш, ШК, ШП, ШФ, ШКС предназначены для внутришлифовальных станков, имеют частоту вращения до 150000 об/мин и мощность 0,6…30 кВт. Они снабжены жидкостным охлаждением. Шпиндель приводят во вращение от асинхронного электродвигателя. Смазку подшипниковых опор осуществляют масляным туманом. Элекрошпиндели типа ШП ШКС имеют устройство внутренней температурной защиты. На рис. 2.18 изображен внешний вид и геометрические параметры электрошпинделей типа ШФ, а в табл. 2.5 приведены их значения.

Рис. 2.18