Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4725
.pdf
подробный поперечный разрез, показывающий конечный привод люльки; Рис. 12 представляет собой
подробный поперечный разрез, выполненный под прямым углом к рис.
11 ; Рис. 13 представляет собой разрез по линии 13-13 на рис. 11 1 ; Рис. 14 представляет собой вид сзади,
частично в разрезе, рабочей головки; Рис. 15 представляет собой увеличенный вид механизма смазки и
других частей, показанных на рис. 1-4; Рис. 16 представляет собой детальный разрез в увеличенном
масштабе частей механизма смазки, показанных на рис. 15 ; Рис. 17 представляет собой детальный
поперечный разрез, показывающий один из дифференциалов и соединения между главным приводным
валом, приводами для люльки и приводом для заготовки; Рис. 18 представляет собой детальный поперечный
разрез, выполненный в целом по линии 18-J8 на рис. 21, показывающий части привода заготовки и шестерни
переключения индексации; Рис. 19 представляет собой детальный поперечный разрез, показывающий
приводы насосов смазки и режущего масла; Рис. 20 представляет собой разрез по линии 20-20 на рис. 21;
Рис. 21 представляет собой боковой вид, частично в разрезе, шестерен переключения индексации и
связанных с ними частей.
Рис. 22 представляет собой детальный поперечный разрез, показывающий конечный привод червячной
передачи рабочей головки; рис. 23 представляет собой боковой вид с удаленными частями
дифференциальных редукторов, редукторов подачи рулонов и связанных с ними деталей; рис. 24
представляет собой разрез по линии 24-24 на рис. 23; рис. 25 представляет собой разрез по линии 25-25 на
рис. 23 ; Рис. 26 представляет собой сечение по линии 26-26 на рис. 25; рис. 27 представляет собой сечение,
выполненное в целом по линии 27-27 на рис.
26; Рис. 28 представляет собой разрез по линии 28-28 на рис. 27 ; Рис. 29 представляет собой разрез по
линии 29-29 на рис. 28 ; Рис. 30 представляет собой разрез по линии 30-30 на рис. 28; Рис. 31 представляет
собой поперечный разрез, выполненный в целом по линии 31-31 на рис. 28, в направлении стрелок; Рис. 32
представляет собой боковой вид с отломанными частями, перпендикулярными рис. 31 ; Рис. 33 представляет
собой детальный поперечный разрез, показывающий шестерни переключения передаточного отношения
дифференциала и связанные с ними детали; Рис. 34 представляет собой поперечный разрез основания и
рамы машины, показывающий крепление оснований головок шестерен и ведущей шестерни; Рис. 35
представляет собой вид сверху, с удаленными деталями, деталей, показанных на рис.
34; Рис. 36 представляет собой отрезок по линии 36-36 на рис. 35 ; Рис. 37 представляет собой план рамы с
отломанными частями, показывающий средства для перемещения основания рабочей головки для подачи
заготовки шестерни на заданную глубину; Рис. 38 представляет собой разрез по линии 38-38 на рис. 37 ; Рис.
39 представляет собой разрез по линии 39-39 на рис. 37 ; Рис. 40 представляет собой разрез по линии 40--40
на рис. 37; рис. 41 представляет собой разрез по линии 41-41 на рис. 8 ; Рис. 42 представляет собой разрез по
линии 42-42 на рис. 8 ; Рис. 43 представляет собой детальный поперечный разрез механизма смены подачи и
связанных с ним деталей; Рис. 44 представляет собой поперечный разрез, показывающий детали механизма
храповой подачи заготовки; Рис. 45 представляет собой вид с торца храпового механизма и собачки,
показанных на рис. 44 ; Рис. 46 — поперечный разрез, показывающий муфту быстрой подачи и связанные с
ней элементы; Рис. 47 — детальный поперечный разрез, выполненный в плоскости, параллельной плоскости,
на которой выполнен поперечный разрез, рис. 46; Рис. 48 — поперечный разрез по линии 48-48 на рис. 8; Рис.
49 — детальный поперечный разрез через привод подачи; Рис. 50 — поперечный разрез по линии 50-50 на
рис. 49; Рис. 51 — поперечный разрез по линии 51-51 на рис. 49; Рис. 52 — боковой вид рычага
направляющей инструмента со снятыми деталями; Рис. 53 — поперечный разрез по линии 53-53 на рис. 52;
Рис.
54 Рис. 52 представляет собой разрез по линии 54-54; рис. 56 — детальный разрез в увеличенном масштабе
механизма возвратно-поступательного движения инструмента; рис. 56 — деталь, частично в разрезе,
отводного кулачка и связанных с ним частей; рис. 57 — схема этого кулачка; рис. 58 — разрез по линии 58-58.
56 ; Рис. 59 представляет собой сечение по линии 59-59 на рис. 58; рис. 60 представляет собой боковой вид
головки инструмента; рис. 61 представляет собой вид сверху на нее, показывающий инструмент в режущем
положении; рис. 62 представляет собой сечение головки инструмента, показывающее инструмент в
нережущем положении; рис. 63 представляет собой сечение по линии 63-63 на рис. 60; и рис. 64 представляет
собой детальное сечение деталей, показанных на рис. 28.
Принципы, лежащие в основе настоящего изобретения, схематически проиллюстрированы на рисунках 1, 2 и
3.
На рис. На поверхности заготовки, выточенной в плоскости основной корончатой шестерни, показаны
различные кривые, образующиеся в результате различных движений, используемых или применимых в
машине, работающей в соответствии с данным изобретением.
На этом рисунке буква М обозначает окружность, по которой движется шатун. Радиус этой окружности равен r.
Кривошип соединен стержнем L с инструментом (не показан), перемещающимся возвратно-поступательно
вдоль прямой DE, которая смещена относительно вершины L заготовки на величину, равную радиусу
окружности E. Инструмент может быть смещен в любую сторону от вершины X. Если кривошип M вращается в
направлении, указанном стрелкой a, например, он будет создавать перемещение инструмента вдоль линии
DE в направлении стрелки b. Это движение инструмента, которое происходит с переменной скоростью и
имеет простой гармонический характер из-за кривошипа, создаст на заготовке, вращающейся с постоянной
скоростью в направлении стрелки c, продольный изогнутый срез в форме буквы 8, как показано на рисунке A.
Для иллюстрации кривой А, определяющей степень упругости, она показана отдельно от линий, указывающих
на движение инструмента. Соответствующие положения инструмента, кривошипа и заготовки, однако,
обозначены соответствующими порядковыми номерами, чтобы было понятно, в каких положениях находятся
кривошип инструмента и заготовка при выполнении различных участков криволинейного реза А.
Пунктирные концы кривой указывают траекторию движения инструмента во время его обратного или
холостого хода.
В нашем изобретении угол спирали (рис. 3) паза или зуба А непосредственно регулируется величиной
смещения траектории инструмента от вершины заготовки.
В соответствии с нашим изобретением, удовлетворительные зубчатые передачи могут быть получены путем
нарезки с использованием начального положения инструмента в сочетании с обычными движениями
заготовки и инструмента, применявшимися ранее. Однако, если требуется получить на заготовке зуб, который
простирается практически в одном направлении, используется дополнительное гармоническое движение,
новое в данном изобретении. Предпочтительно, чтобы частота этого движения была вдвое выше частоты
гармонических колебаний инструмента, вызванных вращением кривошипа, поскольку было установлено, что
такое сочетание дает наиболее желаемые результаты с точки зрения зазора между инструментом и угла
спирали. Независимо от того, применяется ли это дополнительное гармоническое движение к инструменту, к
заготовке или, как показано в представленном здесь варианте осуществления нашего изобретения, к
вращению корончатой шестерни, полученная кривая будет в основном одинаковой.
Для получения этого дополнительного движения можно использовать любые подходящие средства, такие как
кривошип, эксцентрик и т. д. В описанной ниже машине используется эксцентрик. Этот эксцентрик
схематически обозначен буквой F на рисунке 1. Если инструмент совершает возвратно-поступательное
движение по траектории DH, как описано ранее, а заготовка одновременно совершает
возвратно-поступательное движение вокруг своей вершины, или центра основной корончатой шестерни X, с
переменной скоростью под действием эксцентрика F, вращающегося в одном направлении, указанном
стрелкой cl, то на заготовке образуется кривая, как показано на рисунке B. Соответствующие положения
инструмента, заготовки и эксцентрика во время образования кривой B обозначены соответствующими
порядковыми номерами. Поскольку эксцентрик предпочтительно вращается со скоростью, вдвое
превышающей скорость вращения кривошипа М, шесть указанных положений эксцентрика будут
соответствовать двенадцати указанным положениям инструмента.
При объединении движений, порождающих кривые А и В, образуется кривая С, расстояние 1a-1b на которой,
например, является алгебраическим значением расстояний 1a на кривых А и В. Эта кривая простирается
практически в одном направлении по всей своей длине, без изменения кривизны, характерного для кривых,
показанных в точках А и В.
На рисунке 1 не предпринята попытка показать генерирующее движение, поскольку это движение не влияет
на продольную кривую зубьев, образующуюся на шестерне, изготовленной в соответствии с данным
изобретением.
На рисунке 2 схематически показан принцип работы описанной ниже машины. Инструмент Т приводится в
действие кривошипным диском М через шатун L. Этот инструмент перемещается по прямой линии,
смещенной относительно вершины X заготовки или основной корончатой шестерни.
Сама заготовка I непрерывно и с постоянной скоростью вращается вокруг своей оси.
Для получения заданных профилей зубьев инструмент и заготовка перемещаются относительно друг друга
вокруг оси основной корончатой шестерни. Этот механизм приводится в движение червяком V, который
приводится в движение от любого подходящего источника энергии и вращает вал Q через червячное колесо
S.
К валу Q прикреплен червяк W, который вращается в зацеплении с червячным колесом R, закрепленным на
люльке, и приводит его в движение. Ось червяка червяка R совпадает с осью основной корончатой шестерни.
В варианте осуществления изобретения, где используется добавленное гармоническое движение,
инструменту и заготовке придается дополнительное движение относительно друг друга вокруг оси основной
корончатой шестерни. Это дополнительное гармоническое движение создается эксцентриком F, который
передает продольное возвратно-поступательное движение валу Q и червяку W, а через червяк W —
колебательное движение червячному колесу R и инструменту.
Червячное колесо S имеет шлицевое соединение с валом Q, благодаря чему вал может одновременно
вращаться и совершать возвратно-поступательное движение, передавая свое суммарное движение люльке.
На рисунке 3 представлен фрагментарный поперечный разрез конической зубчатой передачи, которая может
быть изготовлена в соответствии с данным изобретением при использовании добавленного гармонического
движения. На этом рисунке показана траектория движения инструмента при смещении DH относительно
вершины X заготовки, угол спирали зуба указан в точке , а угол зазора инструмента — в точке . Зубья
шестерни изогнуты только в одном направлении.
Один из вариантов исполнения станка для производства конических зубчатых передач в соответствии с
данным изобретением показан на чертежах, прилагаемых к настоящей спецификации.
Данная машина включает в себя основание 5, которое может быть прикреплено болтами к основанию или
бетонному фундаменту с помощью болтов 51 (рис. 6 и 34), и на котором может быть регулируемо установлен
опорный кронштейн зубчатой головки 6 (рис. 5) или опорный кронштейн головки шестерни 7, и к которому
жестко прикреплена рама 8 (рис. 6), снабженная круглыми подшипниками 9 и 91 (рис. 9), в которой
вращательно установлен кронштейн 10 (рис. 6 и 9), несущий инструментальную головку 11 и инструмент Т.
Ось X кронштейна 10 представляет собой ось основной шестерни, с помощью которой в процессе
формования теоретически прокатывается заготовка. Держатели заготовок и инструментов регулируются, как
будет более подробно описано ниже, для установки их в режущее положение. В дополнение к механизму,
предназначенному для передачи инструменту, заготовке и держателю необходимых движений для получения
зубчатого колеса с желаемой продольной кривизной зуба, как уже было описано, предусмотрен также
механизм для подачи заготовки относительно инструмента с целью нарезания зубьев на желаемую глубину.
Различные приводы и регулировки будут производиться по порядку.
Для приведения различных частей в движение может использоваться двигатель 12 (рисунки 4 и 9) или любой
другой подходящий источник энергии. Этот двигатель установлен на кронштейне 13, который крепится к раме
8.
МЕХАНИЗМ ВОЗВРАТНОГО ДВИЖЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА.
Двигатель 12 передает вращательное движение главному приводному валу 14, который установлен в втулке
15, закрепленной на люльке 10, и в подшипнике 16, закрепленном на раме 8, посредством конической
зубчатой передачи 17, один элемент которой зашпонирован на валу 14, а другой элемент соединен с валом
якоря 18 двигателя. Вал 144 предпочтительно расположен соосно с люлькой, и к внутреннему концу вала 14
прикреплена коническая шестерня 19, которая зацепляется и приводит в движение коническую шестерню 20,
закрепленную на валу 21, который установлен в соответствующих подшипниках 22 и 23 (рис. 9 и 55) в люльке
100 и который несет на своем внутреннем конце коническую шестерню 24, которая зацепляется и приводит в
движение коническую шестерню 25, закрепленную на кривошипном механизме 26. Шпиндель 27 кривошипа 26
установлен в подшипнике 28 в люльке. Кривошип 26 соединен с направляющей инструментальной головки 29
шатуном 30, один конец которого опирается на штифт 31, закрепленный на направляющей инструментальной
головки 29, а другой конец опирается на шатун 32.
Для регулировки хода кривошипа штифт 32 установлен на скользящем блоке 33, который может быть
установлен в любое желаемое положение относительно оси вращения кривошипного механизма с помощью
винта 34. Описанным выше способом будет показано, что инструменту Т передается
возвратно-поступательное движение с переменной скоростью, имеющее простой гармонический характер.
Это возвратно-поступательное движение перемещает инструмент с переменной скоростью по поверхности
заготовки. На периферии кривошипного механизма 26 имеется паз 35, который, как будет более подробно
описано ниже, используется для выталкивания инструмента из режущего положения и для его возврата в
режущее положение после завершения цикла движения кривошипа.
ПРИБОРЫ ДЛЯ РЕГУЛИРОВКИ ИНСТРУМЕНТА.
Как уже было сказано, одной из особенностей данного изобретения является полная свобода выбора угла
наклона зубчатой спирали. Путем смещения инструмента относительно вершины заготовки можно получить
любой желаемый угол спирали. Более того, такая резка со смещением возможна без изменения угла зазора
инструмента за пределами практически допустимых значений. Таким образом, благодаря нашему
изобретению стало возможным использовать ранее применявшиеся относительные перемещения
инструмента и заготовки и изготавливать шестерни удовлетворительного качества с любым желаемым углом
спирали. Далее будут описаны способы регулировки инструмента.
Инструмент Т установлен в инструментальной головке 11 (рис. 4, 6, 9, 52 и 54), которая может перемещаться
по направляющей инструментальной головки 29, и крепится к указанной направляющей 29 с помощью
Т-образных болтов 36, которые входят в пазы 37 в направляющей головки.
Регулировка головки инструмента на направляющей головки может производиться путем ослабления болтов
36 и вращения вала 38 (рис. 60), как с помощью гаечного ключа или другого подходящего инструмента. На
нижнем конце вала 38 расположена шестерня 39, которая входит в зацепление с зубчатой рейкой 40 (рис. 52 и
54), закрепленной на направляющей инструментальной головки 29. Головку можно закрепить в любом
отрегулированном положении, повторно затянув болты 36.
Направляющая 29 инструментальной головки является двунаправленной и имеет 41 способ перемещения,
выполненный на рычаге 42. Этот рычаг 42 регулируется на люльке 10 относительно центральной оси Y (рис. 6
и 52) и может быть зафиксирован в любом отрегулированном положении на люльке болтами 43, которые
входят в пазы 44 (рис. 6 и 9), образованные на лицевой стороне люльки (рис. 9). Рычаг 42 может быть
отрегулирован в подходящее положение путем вращения вала 45 (рис. 52, 53, 54 и 6) с помощью гаечного
ключа или другого подходящего инструмента, при этом вал 45 несет червячный механизм 46, который
зацепляется с червячным колесом 47, закрепленным на валу 48, установленном в рычаге 42. К нижнему концу
этого вала 48 прикреплена коническая шестерня 49, которая входит в зацепление с конической зубчатой
передачей 60, закрепленной на валу 51, установленном в рычаге 42 и несущем прямозубую шестерню 52,
которая входит в зацепление с изогнутой рейкой 53 (рис. 6 и 9), закрепленной на поверхности люльки 10.
Вращая вал 45, рычаг 42 можно регулировать вокруг его оси Y. Эта регулировка рычага вокруг оси Y
переместит инструмент T относительно вершины заготовки или центра корончатой шестерни X, благодаря
чему инструмент можно сместить на любое желаемое расстояние от вершины X.
Сам инструмент Т установлен в блоке хлопка 54 (рис. 61 и 62), который поворачивается с помощью штифта 55
на опоре блока хлопка 56. Опора блока защелки 56 снабжена дугообразной поверхностью 57 (рис. 6 и 60),
которая регулируется на соответствующей поверхности станины, сформированной на инструментальной
головке 11.
Центр кривизны нижней поверхности опоры блока 56 и посадочного места для него на инструментальной
головке 11 находится в точке резания инструмента Т, так что инструмент можно отрегулировать для
получения необходимого зазора без изменения угла зацепления обрабатываемой шестерни.
Опорное крепление инструментальной головки 58 снабжено дугообразными пазами 59, предназначенными
для размещения болтов 591, которые ввинчиваются в соответствующие углубления в опоре блока заслонки
56 и служат для фиксации опоры блока заслонки в любом отрегулированном положении на опорном
креплении инструментальной головки. Для удобства установки опоры блока хлопушки 56 в желаемое
положение на сиденье 58 предусмотрена шкала 581, которая совмещается с нулевой меткой на опоре блока
хлопушки.
При использовании описанных средств инструмент может быть смещен относительно вершины заготовки на
желаемую величину. Таким образом, можно вырезать шестерню с любым желаемым углом спирали.
КРЕПЛЕНИЕ ДЛЯ ПУСТОЙ ДЕТАЛИ.
На этом станке можно изготавливать как заготовки для шестерен, так и заготовки для зубчатых колес. Для
обеспечения максимально возможной жесткости во время резки предусмотрены отдельные опоры для
заготовок шестерен и зубчатых колес. Эти две опоры головки 6 и 7 регулируются по перемещению и углу
наклона на направляющих, предусмотренных на основании 5, а конструкция такова, что опору головки
шестерни 6 можно отвести в сторону при нарезке шестерни, чтобы обеспечить правильное позиционирование
заготовки шестерни. Однако при нарезании зубчатого колеса необходимо снять опору головки шестерни 7 с
основания. Однако конструкция машины такова, что это можно быстро и легко осуществить.
Хотя мы предпочли использовать две отдельные головки для заготовок шестерен и зубчатых колес, следует
понимать, что это не обязательно, поскольку можно использовать любое подходящее решение. Далее будет
описан способ крепления заготовок.
На чертежах, в частности на рисунках 5, 34 и 35, показана заготовка шестерни в положении, пригодном для
работы, при этом на основании установлены как держатель головки шестерни 7, так и держатель головки
зубчатого колеса 6. Каждая из этих опор головки снабжена угловым удлинителем (рис. 34 и 35), при этом
удлинитель 60 держателя головки шестерни установлен на подходящем подшипнике, образованном в
угловом удлинителе 61 держателя головки шестерни 6, а угловой удлинитель 61 держателя головки
шестерни, в свою очередь, установлен на подходящем подшипнике 62 в основании 5. Корпус шестерни и
корпус зубчатого колеса регулируются относительно оси подшипника 62 путем вращения валов 63 (рисунки 35
и 36), один из которых установлен в каждом из этих корпусов и на которых закреплены шестерни 64,
зацепляющиеся с круглой зубчатой рейкой 65, которая закреплена на подающей направляющей 66. Валы 63
могут вращаться вручную и снабжены шестигранными или другими подходящими по форме наружными
концами для приема гаечного ключа. Держатели заготовок могут быть закреплены в любом регулируемом
положении на основании с помощью болтов 67, которые входят в круглые пазы 68, образованные в
основании, и с помощью направляющих 69 (рис. 34), которые входят в выступающий выступ, образованный в
основании.
Описанным способом заготовку, подлежащую резке, можно повернуть в положение, соответствующее
направлению резки инструмента, как показано на рисунке 5. На этом рисунке показана заготовка шестерни P в
положении для операции резки. Когда необходимо вырезать заготовку шестерни, как показано пунктирными
линиями в точке Gl на этом же рисунке, держатель заготовки шестерни поднимается с основания, и держатель
заготовки шестерни перемещается с помощью шестерни 64 в нужное положение для резки. В этом положении
его можно закрепить на основании 5, затянув болты 67 в Т-образных пазах 68.
Заготовка, подлежащая резке, крепится к шпинделям 70 или 70l, в зависимости от случая (рис. 5), которые,
соответственно, установлены в соответствующих подшипниках в головке шестерни 71 и головке зубчатого
колеса 711. Обе головки имеют скользящую регулировку на соответствующих опорах 6 и 7, причем для этой
цели каждая головка снабжена валом 73, на котором расположена прямозубая шестерня 73 (рис.).
14) которая зацепляется с прямозубой шестерней 74, установленной на валу 75, на нижнем конце которого
находится шестерня 76, зацепляющаяся с зубчатой рейкой 77 (рис. 14 и 35), причем одна зубчатая рейка 77
закреплена на каждом из держателей головки 6 и 7. В держателях 6 и 7 предусмотрены продольные пазы 78,
с которыми Т-образные болты 79 предназначены для фиксации заготовок в любом регулируемом положении.
Bv означает, что с помощью этой последней регулировки заготовку, подлежащую резке, можно правильно
расположить вершину конуса относительно оси люльки.
СРЕДСТВА ДЛЯ ПРИДАВАНИЯ ПУСТУ НЕПРЕРЫВНОГО ВРАЩЕНИЯ.
Далее мы опишем способы придания заготовке непрерывного равномерного вращательного движения,
которое способствует, во время режущего хода инструмента, формированию желаемой зубчатой кривой, а во
время холостого хода инструмента используется для позиционирования заготовки к следующему зубу или
промежутку, подлежащему резке. На главном приводном валу 14 (рис. 4 и 17) между его концами закреплена
коническая шестерня 80, образующая одну из пары косозубых шестерен, другой элемент 81 которой
закреплен на валу 82, который через комплект дифференциальных шестерен 83 приводит в движение вал 84,
установленный в корпусе дифференциала 85, смонтированном на раме 8, и который несет на своем внешнем
конце коническую шестерню 86, зацепляющуюся с конической шестерней 87 и с конической шестерней 88,
показанными пунктирными линиями на рис. 17 и сплошными линиями на рис. 18. Эта коническая шестерня 88
закреплена на валу 89, который соответствующим образом установлен в раме 8 (см. рис. 5), и на котором
посередине его длины установлен комбинированный конический и прямозубый зубчатый элемент 90.
Вращение вала 89 осуществляется посредством соответствующего соединения 91 (рис.).
18 и 19) для приведения в действие насоса режущего масла 92, в то время как зубчатая часть шестерни 90
используется для вращения зубчатой шестерни 93 и, таким образом, для приведения в действие насоса
смазочного масла 94. Коническая зубчатая часть зубчатого элемента 90 входит в зацепление с конической
зубчатой передачей 95, закрепленной на валу 96, который соответствующим образом установлен в редукторе
97, закрепленном на раме 8, и приводит ее в движение.
Вал 96 приводит в движение вал 98 (рис.).
18 и 20) через переключение передач 99.
Этот вал 98 приводит в движение вал 100, который установлен в соответствующих подшипниках в раме 8 или
в соответствующем кронштейне, прикрепленном к ней через коническую зубчатую передачу 101.
Этот вал 100 может быть выполнен из двух частей, для удобства подходящих для соединения в точке 102
(рис. 4, 20 и 5). Конструкция станка такова, что вал 100 может использоваться для привода либо шпинделя
заготовки шестерни, либо шпинделя заготовки зубчатого колеса. С этой целью на обеих заготовках
предусмотрен съемный соединительный элемент, позволяющий устанавливать этот вал в приводное
соединение с любым из шпинделей заготовки. Поскольку соединения в каждой головке идентичны, и
поскольку средства вращения каждого шпинделя также идентичны, описывать нужно только одно из них. Вал
100 имеет съемное шлицевое соединение с коническими шестернями 103 (рис. 22), одна из которых
установлена в каждой из поворотных лопастей 104, одна из которых закреплена на каждой из заглушек
головок 71 и 71.
1.
Каждая коническая шестерня 103 зацепляется с конической шестерней 105 (рис. 5, 14, 15 и 22) и приводит ее
в движение, при этом шестерня закреплена на валах 106, которые соответствующим образом установлены в
головках шестерен и зубчатых колес, и к которым в каждом случае прикреплен червяк 107, который
зацепляется с червячным колесом 108 (рис. 14) и приводит его в движение, причем одно из червячных колес
размещено в каждой головке заготовки и соответствующим образом соединено с каждым шпинделем
заготовки. В каждом кронштейне 104 предусмотрена проставка 1031 для удержания каждой конической
шестерни 103 в правильном положении зацепления относительно шестерни 105. Данная проставка также
приспособлена для шлицевого соединения с валом 100. Кронштейн 104 поворачивается на валу 106 (рис. 22).
Конструкция такова, что при извлечении шлицевого вала 100 из зубчатой передачи кронштейн может
вращаться на валу 106, а коническая шестерня 103 может быть установлена либо в положение, показанное на
рис. 22, либо в противоположное положение от показанного на этом рисунке, так что заготовка может
приводиться в движение в любом направлении. При резке заготовки шестерни головка шестерни снимается
со станка, и шлицевой вал 100 соединяется с конической шестерней 103 в головке шестерни (рис. 14 и 15).
При изготовлении заготовки для шестерни соединение будет осуществляться с конической шестерней 103 в
головке шестерни, как показано на рис. 5. Описанным способом заготовке будет придано непрерывное
вращательное движение.
Одной из особенностей этой машины является механизм, используемый для смазки привода заготовки и
взаимодействующих с ним частей.
Этот механизм смазки показан на рисунках 14, 15 и 16. К валу 106 прикреплен кулачковый элемент 109,
который при каждом обороте вала 106 надавливает на один конец рычага 110, шарнирно закрепленного в
точке 110:t на держателе заготовки. К другому концу этого рычага 110 прикреплен поршень 1111, который
служит для перекачивания масла из резервуара 112 в головке заготовки и подачи его к подшипникам и другим
частям механизма привода заготовки, требующим смазки. Резервуар 112 может быть заполнен маслом через
трубу 1121. Принцип работы вспомогательного насосного механизма следующий: при движении поршня 111
вверх, когда рычаг 110 нажимается кулачком 109 против действия пружины 11011, масло всасывается в канал
113, а шаровой клапан 114 поднимается со своего седла 1141.
При движении поршня 110 вниз шаровой клапан 115 поднимается со своего седла, и смазка, попавшая в
канал 113, вытесняется по трубопроводу 116 к подшипнику 117 на верхнем конце вала 106. С этого
подшипника смазка теперь циркулирует вокруг вала, по червяку и червячному колесу, и возвращается
обратно в резервуар 112. Благодаря этому вспомогательному насосному механизму можно эффективно и
автоматически смазывать детали, недоступные для смазки, подаваемой из масляного насоса 94.
. МЕХАНИЗМ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЙ РАБОТУ ГЕНЕРИРУЮЩЕГО ВАЛА.
Настоящее изобретение применимо к производству зубчатых передач как с зубчатым зацеплением, так и без
него. В тех случаях, когда необходимо изготовить шестерни, может быть использовано любое подходящее
устройство для создания движения. Описанный здесь вариант осуществления нашего изобретения
предназначен, прежде всего, для производства конических зубчатых передач, в которых генерирующее
движение достигается путем прокатки инструмента и заготовки относительно друг друга, подобно зацеплению
конической зубчатой передачи с корончатой.
В этом станке относительное перемещение инструмента и заготовки вокруг вершины или центра корончатой
шестерни обеспечивается медленным вращением люльки 10 вокруг ее оси, которая представляет собой ось
основной корончатой шестерни. Это относительно медленное вращение во время резки передается на
люльку червячным колесом 118 (рис. 4, 9 и 11).
Далее будет описано средство, позволяющее придать червячному колесу медленное вращательное
движение.
Как уже было описано, главный приводной вал 14 приводит в движение коническую шестерню 87 (рисунки 4 и
17) через валы 82 и 94, дифференциальные шестерни 83, соединяющие указанные валы, и коническую
шестерню S6, установленную на валу 84. Коническая шестерня 87 закреплена на валу 119, установленном в
раме и несущем на своем внешнем конце один из комплектов шестерен переключения подачи роликов 120
(рис. 4, 23, 24 и 25), размещенных в редукторе переключения 121, которые приводят в движение с
соответствующей скоростью вал 122, установленный в соответствующем кронштейне, закрепленном на раме
8. На одном конце вала 122 закреплена коническая шестерня 123, которая находится в непрерывном
зацеплении с парой противоположно приводимых в движение конических шестерен 124 (рис. 4, 25 и 26),
установленных на валу 125. Эти конические шестерни 124 снабжены расположенными друг напротив друга
зубьями сцепления 126, которые предназначены для зацепления с зубьями сцепления скользящей муфты
127, имеющей шлицевое соединение с валом 125 и которая может переключаться рычагом сцепления 127.
Шестерни 120 вместе с муфтой 127 образуют часть реверсивного механизма, благодаря которому люлька
может медленно перемещаться в нужном направлении.
Вал 125 (Рис. 4. 23 и 27) соответствующим образом установлен в кронштейне, закрепленном на раме 8, и
несет на своем внешнем конце один из комплектов сменных шестерен 128 (рис. 27 и 4), через которые
движение вала 125 передается валу 129, к которому прикреплен червяк 130. Червяк 130 входит в зацепление
с червячным колесом 131 и приводит его в движение. Это червячное колесо вращательно установлено на
валу 132 (рис. 28), закрепленном в раме.
Движение червячного колеса 131 может передаваться на вал 132 через муфту 133, которая управляется с
помощью ручного рычага 134 (рис. 28 и 29) таким образом, чтобы ее зубья муфты зацеплялись с зубьями
муфты элемента 135, закрепленного на втулке червячного колеса 131. Этот элемент сцепления 1-33 имеет
шлицевое соединение с валом 132, так что при перемещении сцепления влево из положения, показанного на
рисунке 28, вращательное движение червячного колеса 131 передается валу 132. Следует отметить, что
элемент сцепления 133 является неотъемлемой частью прямозубой шестерни 136, от которой
осуществляется движение, передаваемое заготовке для компенсации вращения люльки, как будет описано
далее.
Вал 132 (рис. 4, 31 и 13) установлен на своем дальнем конце в кронштейне, закрепленном на раме 8, и имеет
шпонку на нем червяка 137, который входит в зацепление с червячным колесом 138 и приводит его в
движение. Червячное колесо 138 имеет шлицевое соединение с валом 139 (рис. 11 и 13) и, следовательно,
передает валу вращательное движение.
К валу 139 прикреплен червяк 140, который входит в зацепление с червячным колесом 118, закрепленным на
опоре 10. Описанным способом можно придать люльке непрерывное вращательное движение с постоянной
скоростью n, перемещая инструмент относительно обрабатываемой заготовки для формирования профилей
зубьев.
МЕХАНИЗМ ДЛЯ ПРИДАЧИ ЕГО ГАРМОНИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ.
Как уже было сказано, одной из особенностей настоящего изобретения является открытие способа нарезания
зубьев на заготовке шестерни в непрерывном режиме индексации, которые простираются практически в
одном направлении. Это усовершенствование достигается за счет добавления между инструментом и
заготовкой, помимо ранее использовавшихся движений, еще одного относительного движения, которое,
подобно движению инструмента под действием кривошипа, также имеет гармонический характер, но
предпочтительно имеет другую частоту, чем гармоническое движение инструмента. Это дополнительное
движение может передаваться люльке, заготовке или инструменту. В описанном здесь варианте
осуществления нашего изобретения это дополнительное движение передается люльке. Далее будут описаны
средства, обеспечивающие передачу этого дополнительного движения люльке в данном механизме.
На вал 14 (рис. 9, 10 и 4), посередине его длины, как уже было описано, закреплена коническая шестерня 80,
которая не только входит в зацепление с зубчатым колесом 81, но и с конической шестерней 141,
закрепленной на валу 142, который установлен в корпусе дифференциала 143, закрепленном на раме 8, и
который несет на своем внутреннем конце коническую шестерню 144, образующую одну из шестерен
дифференциала и приводящую в движение через другие шестерни этого комплекта вал 145, который также
установлен в корпусе дифференциала 143 и соединен муфтой любого подходящего типа, например, как
показано на рис. 146 с валом 1451. Этот вал 1451 установлен в соответствующей опоре в раме 8 и приводит в
движение вал 147 через коническую зубчатую передачу 148.
Вал 147 установлен с соответствующей опорой в раме 8. Эксцентриковая втулка 149 закреплена на валу 147
рядом с одним из его концов.
Эта втулка 149 установлена в блоке 150 (рис. 4, 11 и 12). Вместе втулка и блок образуют эксцентричную букву
F.
Блок установлен с возможностью скольжения в пазу 151 во втулке 152, которая может скользить в
соответствующем отверстии в раме 8 и которая соответствующим образом соединена с валом 139, к которому
прикреплен шпоночный червяк 140, который входит в зацепление с червячным колесом 118 и приводит его в
движение (рис. 11 и 9). С помощью описанного выше механизма колыбели может быть придано переменное
колебательное движение простой гармонической природы. Это дополнительное гармоническое движение в
сочетании с возвратно-поступательным движением инструмента и вращением заготовки приведет к
образованию шестерни с зубьями, направленными только в одну сторону. Эти зубья будут иметь практически
постоянный угол спирали или продольную кривизну зуба, а угол зазора инструмента при резке будет
практически постоянным.
Следует отметить, что эксцентрик F передает червяку 140 возвратно-поступательное движение, и,
соответственно, движение червячного колеса 118 и червяка 140 под действием эксцентрика представляет
собой движение шестерни, катящейся по зубчатой рейке. Шлицевое соединение между червячным колесом
138 и валом 139 обеспечивает комбинированное возвратно-поступательное и вращательное движение вала
139 и передачу этих комбинированных движений на червячное колесо 118.
Компенсация движения за счет эксцентриситета вследствие крена люльки.
Главный приводной вал 14 используется в пространстве относительно люльки 1.0 и не перемещается вместе
с люлькой. Следовательно, в приводах, элементы которых движутся независимо от люльки, необходимо
использовать средства для компенсации движения люльки. Можно использовать сменные шестерни, но это
потребует значительных расчетов и изменения комбинации при каждом изменении величины намотки. Для
этой цели предпочтительно использовать дифференциал. Преимущество дифференциала заключается в том,
что он позволяет использовать любые подходящие передаточные числа, всегда поддерживая при этом
правильное соотношение между люлькой и эксцентриковым механизмом. Кроме того, дифференциал всегда
будет обеспечивать точное необходимое компенсирующее движение, и никаких приближений не требуется,
как это было бы во многих случаях, когда рассчитанные шестерни переключения передач имели бы дробное
число зубьев и могли бы быть аппроксимированы только шестернями с ближайшим целым числом зубьев.
Привод эксцентрика F компенсируется движением люльки конической шестерней 154, которая закреплена
шпонкой на втулке 15, прикрепленной к люльке, и которая входит в зацепление с конической шестерней 155,
закрепленной на корпусе дифференциала 143 (рис. 9, 10 и 4). Это означает, что валу 147 и эксцентрику
передается дополнительное движение, компенсирующее движение люльки.
Компенсация движения заготовки из-за вращения подложки.
Как уже говорилось, заготовка непрерывно вращается вокруг своей оси с постоянной скоростью во время
работы станка. Такое равномерное вращение обеспечивает как необходимое вращение заготовки для
получения, в сочетании с движением люльки, заданного профиля зуба, так и позволяет осуществлять
непрерывную индексацию заготовки.
Подобно тому, как эксцентрик должен получать компенсирующее движение из-за вращения люльки, так и
заготовка должна получать компенсирующее движение из-за этого же движения люльки.
Хотя для придания заготовке необходимого компенсирующего движения можно использовать и здесь
переключающие шестерни, по уже указанным причинам предпочтительнее использовать дифференциал.
Используемый дифференциал показан на рисунке 17, а компенсирующее движение выводится следующим
образом: как уже было описано, элемент сцепления 133 (рисунки 4 и 28) имеет в своей основе зубчатую
передачу 136. Эта шестерня 136 зацепляется с прямозубой шестерней 15ol, имеющей длинную поверхность,
так что независимо от положения муфты 133 на валу 132, движение этого вала будет передаваться на
прямозубую шестерню 155. Цилиндрическая шестерня 1551 выполнена заодно с втулкой 156 (рис. 28 и 64),
которая снабжена зубьями сцепления, предназначенными для зацепления при нормальной работе машины с
зубьями сцепления 157, имеющего шлицевое соединение с валом 158, который установлен в
соответствующем кронштейне, соединенном с рамой 8, и который несет на своем внутреннем конце одну из
пары конических шестерен 159 (рис. 4, 27 и 28), одна из которых... закреплен на валу 160, на
противоположном конце которого расположена коническая шестерня 161, которая входит в зацепление с
конической зубчатой передачей 162 и приводит ее в движение. Эта передача закреплена на валу 163 3
(рисунки 4, 24 и 33), на противоположном конце которого расположена одна из шестерен переключения
дифференциального передаточного отношения 164, установленных в корпусе переключателя передач 1641
(рисунки 23, 24 и 33), через который приводится в движение вал 165 (рисунки 4, 17 и 24), который приводит в
движение короткий вал 166, закрепленный в раме 8, через коническую зубчатую передачу 167.
К этому валу 166 прикреплена шпонка — прямозубая шестерня 168, которая входит в зацепление с
прямозубой шестерней 169 (рисунки 4 и 17) и приводит ее в движение. Шестерня 85 крепится к корпусу
дифференциала. С помощью описанного выше механизма валу 84, а через шестерни 86 и 88 — валу 89 и,
следовательно, заготовке, передается дополнительное алгебраическое движение для компенсации движения
люльки 10.
Назначение муфты 157 (рис. 28 и 64) состоит в том, чтобы позволить ручную регулировку или установку
люльки без влияния на положение заготовки. Это можно сделать, выведя муфту из зацепления со втулкой 156
зубчатого колеса 1.55 и повернув вручную вал привода люльки 132, который снабжен шестигранным или
другим подходящим по форме торцом для этой цели (рис. 4 и 28).
Привод быстрого возврата люльки.
Часто бывает желательно перемещать люльку быстрее, чем это возможно с помощью сравнительно быстрого
приводного механизма, например, когда операция полного формирования всех зубьев заготовки завершена и
люлька достигла конца своего валка, и необходимо вернуть люльку в положение для начала работы над
новой заготовкой. Поэтому в данную машину мы включили механизм, обеспечивающий быстрое перемещение
люльки в любом направлении.
На вал 82, который приводится в движение главным приводным валом 14 (рис. 4 и 17), закреплена муфта 170,
снабженная зубьями 171 и предназначенная для перемещения в зацепление с зубьями 172, выполненными
заодно со втулкой конической шестерни 173, которая опирается на вал 82. Коническая шестерня 173
зацепляется с конической шестерней 17-5 (рис. 4 и 7), которая закреплена шпонкой на валу 176 (рис. 4 и 30),
установленном в соответствующем кронштейне, закрепленном на раме 8, и к которому прикреплена шпонка
конической шестерни 178, которая зацепляется и приводит в движение коническую шестерню 179, которая
закреплена шпонкой на валу 180, к нижнему концу которого прикреплена коническая шестерня 181,
находящаяся в непрерывном приводном зацеплении с парой противоположно расположенных конических
шестерен 182 (рис. 4, 28 и 30). Конические шестерни 182 закреплены на валу 132, который приводит в
движение люльку. Между двумя коническими шестернями 182 расположен элемент сцепления 183, на каждом
конце которого имеются зубья сцепления для выборочного зацепления с соответствующими зубьями
сцепления, сформированными на конической шестерне 182.
Соседние файлы в папке патенты