- Типи муфт
- Муфти фрикційні зчіпні.
- Фрикційна муфта (Фрикційний вал) головного приводу токарного верстата 1к62
- Фрикційна муфта (Фрикційний вал) головного приводу радіально-свердлувального верстата 2м55, 2м57
- Фрикційна муфта (Фрикційний вал) приводу подач консольно-фрезерного верстата 6р12, 6р13, 6р82, 6р83
Зміст
Типи муфт
Муфти служать для постійного або періодичного з'єднання двох співвісних валів і передачі при цьому обертання від одного валу до іншого. Розрізняють муфти:
- Муфти постійні, що служать для постійного з'єднання валів;
- Муфти зчіпні, що з'єднують та роз'єднують вали під час роботи;
- Запобіжні муфти, що запобігають аваріям при раптовому збільшенні навантажень;
- Муфти обгону, що передають обертання лише в одному напрямку.
Постійні муфти застосовують у тих випадках, коли необхідно з'єднати два вали, які в процесі роботи механізму не роз'єднуються. При цьому вали можуть бути жорстко з'єднані або за допомогою пружних елементів.
Зчіпні муфти застосовують для періодичного з'єднання валів, наприклад, приводі головного руху або приводі подач верстатів. У верстатах часто застосовують зчіпні кулачкові муфти у вигляді дисків із торцевими зубами-кулачками та зубчасті муфти. Недоліком зчіпних муфт є те, що при великих різницях швидкостей обертання ведучого та ведучого елементів муфти не можна включити.
Фрикційні зчіпні муфти мають те саме призначення, що й кулачкові, але вільні від недоліків, властивих кулачковим муфтам, тобто фрикційні муфти можна включати за будь-яких різниць швидкостей обертання її елементів. У фрикційних муфт при перевантаженнях ведена ланка може прослизати і тим самим запобігати аваріям. Наявність кількох поверхонь тертя дає можливість передавати крутильні моменти за відносно малих величин тиску на поверхні тертя дисків.
Муфти фрикційні
Муфта зчіпна фрикційна, муфта зчеплення, фрикціон (фрикціон - від англ. friction - тертя) призначена для роз'єднання та плавного з'єднання вхідного та вихідного валів за допомогою тертя.
Фрикційні муфти бувають конусні та дискові. У приводах головного руху та подач металорізальних верстатів застосовують фрикційні багатодискові муфти.
Фрикційна муфта (Фрикційний вал) головного приводу токарного верстата 1к62
Фрикційні багатодискові муфти застосовувалися вже на перших токарних верстатах, що випускаються в СРСР - дип-200, дип-300 (1д63), дип-400 (1д64), дип-500 (1д65).
Фрикційна здвоєна багатодискова муфта головного приводу токарного верстата знаходиться в коробці швидкостей і плавно перемикає обертання шпинделя на пряме або зворотне без зупинки електродвигуна. Якщо обидві муфти відключені (внутрішні та зовнішні фрикційні пластини муфт розтиснуті), спрацьовує гальмо шпинделя.
Керування муфтою в універсальних токарно-гвинторізних верстатах здійснюється, як правило, вручну рукояткою на передній бабці або на фартуху.
Переваги фрикцинних передач:
- Фрикційні передачі працюють плавно та безшумно;
- мають просту конструкцію та досить точно передають рух.
Недоліки:
- невеликі потужності передач (до 20 кВт);
- низький ККД (0,85...0,90);
- чинний ними значний тиск на опори.
Розташування фрикційної муфти в передній бабці (коробка швидкостей) токарно-гвинторізного верстата 1К62
Розташування фрикційної муфти в передній бабці токарного верстата 1к62
На рис. 10 показано передню бабку з коробкою швидкостей. Вхідний вал I називають також фрикційним валом.
Обертання від головного електродвигуна передається веденому шківу, що сидить на валу I. Цей вал несе реверсивну фрикційну муфту, від якої рух на вал II передається або через блок z = 56-z = 51, або через колесо z = 50 і проміжний блок z = 24 -z = 36, що сидить на консольній осі. З валу II на вал III обертання передається через потрійний блок z = 47-z = 55-z = 38. У лівому положенні блоку г = 43-г = 52, що сидить на шпинделі, рух з валу III передається на шпиндель безпосередньо через колеса z = 65-z = 43, а правому положенні цього блоку - через перебір, встановлений на валах IV і V. Всі вали обертаються на опорах кочення, які змащуються як розбризкуванням, так як коробка швидкостей залита маслом, так і примусово - за допомогою насоса . Рух подачі від шпинделя VI передається валу VII трензеля і далі механізм подач.
Кінематичний ланцюг перемикання швидкостей та напрямки обертання шпинделя токарно-гвинторізного верстата 1К62
Кінематичний ланцюг перемикання швидкостей шпинделя токарного верстата 1к62
Механізм перемикання фрикційної муфти в шпиндельній бабці токарно-гвинторізного верстата
Мал. 17. Механізм перемикання муфт у шпиндельній бабці верстата 1к62
Механізм керування фрикційною муфтою головного приводу приводиться в дію однієї з двох блокованих рукояток. Рукоятка на стінці передньої бабки використовується при налаштуванні верстата, а рукоятка на фартуху, яка завжди переміщається разом із фартухом вздовж валика, використовується під час роботи. Валик по всій довжині має шпонковий паз і пов'язаний з рукояткою шпонкою, що ковзає.
Рукоятка керування фрикційною муфтою головного приводу має три фіксовані положення:
- Середнє положення - обидві муфти вимкнені, гальмо шпинделя включене, верстат працює на холостому ходу
- Переміщення рукоятки на себе і поворот праворуч - включення муфти прямого обертання шпинделя
- Переміщення рукоятки на себе і поворот вліво - включення муфти зворотного обертання шпинделя
Багатодискові фрикціони для включення прямого (правого) та зворотного (лівого) обертання шпинделя управляються рукоятками 19 та 17 (рис. 17, а). Рукояткою 19 користуються при налаштуванні верстата, а під час роботи використовують рукоятку 17, яка завжди переміщається разом з фартухом вздовж валика 18. Останній по всій довжині має паз шпонки d і пов'язаний з рукояткою 17 ковзною шпонкою.
При повороті рукоятки 17 у напрямку стрілок А і повертається валик 18, а разом з ним і рукоятка 19. Остання через тягу 16, коромисло 15 і валик 12 обертає шестерню 11, що знаходиться в зачепленні з рейкою 10. 9, яка своїм кільцевим сектором входить у виточення муфти 23. Переміщення муфти 23 вздовж порожнистого валу 7 викликає невеликий поворот собачки 24, яка, входячи нижнім виступом b поперечний паз тяги 8, змушує останню переміститися на невелику величину вздовж своєї осі. Тяга 8 за допомогою наскрізного штифта 4 пов'язана з муфтою 25, завдяки чому остання також отримує невеликі переміщення вздовж осі вала 7.
При переміщенні муфти 25 вліво включається фрикціон прямого обертання шпинделя, при переміщенні муфти 25 вправо фрикціон зворотного обертання шпинделя.
На верстаті моделі 1К62 передбачено реле часу для автоматичного відключення електродвигуна від мережі під час роботи верстата на холостому ходу протягом більш ніж 3-8 хв. Для цієї мети на валику 12 встановлений кулачок 14, який при нейтральному положенні фрикціонів, тобто при роботі верстата на холостому ході включає реле 13, заздалегідь налаштоване на певний (в межах 3-8 хв) час. Після цього часу реле відключає ланцюг живлення електродвигуна.
При включених фрикціонах кулачок 14 відходить убік і блокує реле часу.
Фрикційний вал 1К62-02-310 токарного верстата 1к62
Фрикційна муфта головного приводу знаходиться в коробці швидкостей і складається з двох муфт , які перемикають обертання шпинделя на пряме або зворотне. Вузол, що складається з вхідного валу I з фрикційними муфтами в зборі, називається Фрикційний вал .
Фрикційний вал 1К62-02-310 токарного верстата 1к62 у зборі
Креслення Фрикційного валу з реверсивною муфтою токарного верстата 1к62
Фрикційний вал 1К62-02-310 - порожнистий вал, змонтований на 2-х опорах кочення в передній бабці верстата. На шліцевий кінець фрикційного валу кріпиться ведений (приймальний) шків. Середня шліцева частинина валу несе здвоєну реверсивну багатодискову муфту, на підшипниках кочення встановлені: зубчастиний блок (z=56-z=51) прямого обертання зубчасте колесо z=50 для зворотного обертання шпинделя.
Муфта прямого обертання - складова частинина фрикційного валу, що використовується для плавного розгону шпинделя у прямому напрямку (проти годинникової стрілки). Муфта має 24 поверхні тертя сталь по сталі, внутрішній діаметр Ø 45 мм, зовнішній - Ø 92 мм. Провідні та ведені диски чергуються між собою. Провідні фрикційні диски насаджені на шліци фрикційного валу, ведені фрикційні диски закріплені в пазах корпусу муфти, званого кошиком (ступицею) і після включення (стиснення) муфти передають обертання зубчастому блоку (z=56—z=51), який передає .
Муфта зворотного обертання - складова частинина фрикційного валу, що використовується для плавного розгону шпинделя у зворотному напрямку (за годинниковою стрілкою). Муфта має 14 поверхні тертя сталь по сталі. Корпус (кошик) муфти з'єднаний із зубчастиним колесом (z=50), яке передає обертання на вал II через проміжний блок (z=24—z=36), що сидить на консольній осі.
Коли обидві муфти вимкнені - включається гальмо шпинделя і верстат працює на холостому ходу. На верстаті моделі 1К62 передбачено реле часу для автоматичного відключення електродвигуна від мережі під час роботи верстата на холостому ходу протягом більш ніж 3-8 хв.
Блок зубчастиних коліс прямого ходу має корпус (маточину, кошик) з пазом. Такий корпус з пазом має і зубчасте колесо 6 зворотного ходу. Усередині маточок розташовані сталеві фрикційні диски 3, Зовнішні виступи яких входять в пази маточок, і 12 диски з шліцевим отвором; виступи шліців отвори входять у канавки шліців полого, валу I.
Робота фрикційної муфти полягає в тому, що при притисканні внутрішніх (провідних) дисків 3 до зовнішніх (відомих) дисків 12 між ними завдяки тертю виникає зчеплення та обертання від валу I через диски передається до блоку зубчастиних коліс 56-51 або колеса 50. Фрикціон включається муфтою 7 (М1 на рис. 176). При включенні муфти вліво включається пряме обертання шпинделя, при включенні праворуч - зворотне обертання. Диски фрикційної муфти поступово зношуються, і муфта починає пробуксовувати. Для усунення цього за допомогою гайок 4 та 5 зближують фрикційні диски. Гальмівний пристрій (гальмо) (рис. 186). На валу III коробки швидкостей (див. рис. 176) закріплений гальмівний шків 5, що охоплюється сталевою гальмівною стрічкою 4. Включення гальма відбувається при нейтральному положенні фрикційної муфти, коли виступ рейки 6 впливає на важіль 3. Гальмо регулюють. натягом гальмівної стрічки 4 гайкою 2. При правильно відрегульованому гальмі час гальмування шпинделя (без патрона та заготівлі), що обертається з частотою 2000 об/хв, має становити не більше 1,5 с.
Фрикційний вал без корпусів (ступиць) муфт та зубчастиних коліс
Внутрішній (провідний) диск для фрикційної муфти токарного верстата 1к62
Зовнішній диск (відомий) для фрикційної муфти токарного верстата 1к62
Фрикційні диски виготовляються методом лазерного різання із пружинної сталі. Після нарізки їх загартовують та шліфують.
Фрикційна муфта (Фрикційний вал) головного приводу радіально-свердлувального верстата 2М55
Фрикційна муфта головного приводу радіально-свердлувального верстата 2м55 знаходиться в свердлильній головці і плавно перемикає обертання шпинделя на пряме або зворотне.
Керування муфтою здійснюється гідравлічним циліндром.
Розташування фрикційної муфти в свердлильній головці радіально-свердлувального верстата 2м55
Розташування фрикційної муфти в свердлильній головці верстата 2м55
Свердлильна головка радіально-свердлувального верстата 2м55
Розташування фрикційної муфти в свердлильній головці верстата 2м55
Свердлильна головка радіально-свердлувального верстата 2м55. Дивитись у збільшеному масштабі
У ланцюзі приводу шпинделя між головним електродвигуном і коробкою швидкостей розташована фрикційна муфта, яка призначена для плавного пуску приводу, реверсування шпинделя, а також для захисту елементів приводу від навантаження. Муфта є, крім того, важливою ланкою системи преселективного керування перемиканням чисел оборотів та подач. Вузол фрикційної муфти складається з двох муфт - верхньої, що забезпечує пряме обертання шпинделя, і нижньої - для обертання шпинделя у зворотному напрямку. Обидві муфти зібрані на одному валу 25.
Обертання від двигуна через зубчасту муфту повідомляється шестірні 5. Шестерня 5 знаходиться в постійному зачепленні з шестернею 6, що сидить на валу 25 фрикційної муфти. Опори шестерні 5 розміщені в окремому корпусі 7. У цьому корпусі виконана розточивши під опору шестерні 6. Така конструкція дозволяє жорстко витримувати технічні умови зачеплення цієї швидкісної передачі. Наявність зубчастої муфти дозволяє частково компенсувати неточність обертання валу двигуна щодо посадкових місць, що сприяє зниженню шуму працюючої головки.
На шліцях валу 25 укріплені упорні шайби 12 і 21 і провідні елементи муфти 11 і 20, які несуть на собі провідні диски. Особлива конструкція елементів 11 і 20, а також провідних дисків дозволяє витримувати нейтральному положенні муфти гарантований зазор між кожною парою дисків.
Між провідними дисками розміщуються ведені, що мають спеціальні виступи, які заходять у пази ведених чашок 13 і 23. Ведені диски так само, як і ведучі, виконані із загартованої легованої сталі та шліфовані. Верхня ведена чашка 13 несе на собі шестерні 9 і 10, а нижня ведена чашка 23, що є одночасно гальмівним барабаном, нерухомо пов'язана з шестернею зворотного обертання 24.
На валу 25 переміщається натискний елемент з чашками 14 і 17. При русі натискного елемента вгору провідні та ведені диски стискуються між чашками 12 і 14, внаслідок чого ведена чашка з шестернями 9 і 10 починає обертатися зі швидкістю провідного елемента. При русі натискного елемента вниз стискаються диски між чашками 17 і 21 - шестерня 24 отримує обертання зі швидкістю ведучого елемента.
Натискний елемент рухається вилкою гідроциліндра через шарикопідшипник зі сферичною обоймою 16, яка служить для компенсації перекосів.
Навколо чашок 13 та 23 встановлені сорочки 15 та 19, які створюють масляну ванну для більш сприятливої роботи фрикційних дисків.
Чашку 23 охоплює розрізне гальмівне кільце 22 з капроновим вкладишем. Ефект гальмування досягається за рахунок пружини 34, що стягує гальмівне кільце. Розгальмовування відбувається гідравлічно при надходженні олії в порожнину циліндра гальма. Керування гальмом і муфтою блоковано таким чином, що в нейтральному положенні муфти чашка 23 загальмовується, а в робочому (включена верхня або нижня муфта) чашка 23 розгальмована.
Під фрикційною муфтою розміщений гідронасос 27 свердлильної головки, що отримує обертання від валу 25 через муфту 26.
Свердлильна головка радіально-свердлувального верстата 2м55
Фрикційна муфта (Фрикційний вал) головного приводу радіально-свердлувального верстата 2М55
Фрикційна муфта радіально-свердлувального верстата 2м55
Фрикційна муфта радіально-свердлувального верстата 2м55
Фрикційна муфта (Фрикційний вал) приводу подаючої машини 6p12, 6p13, 6p82, 6p83
Фрикційна муфта головного приводу подач верстата 6р12, 6р13, 6р82, 6р83 знаходиться в коробці подач і плавно включає прискорені подачі столу та консолі. Фрикційний вал, на якому змонтовано муфту, є вихідним валом коробки подач.
Керування муфтою здійснюється електромагнітом.
Крім фрикційної муфти, фрикційний вал несе кулачкову та запобіжну кулькову муфту, яка захищає деталі коробки подач від перевантажень на робочих подачах.
При натисканні кнопки прискореного переміщення столу електромагніт відключає кулачкову муфту і включає фрикційну. При цьому вихідний вал коробки водяний (фрикційний вал) відключається від коробки подач і безпосередньо плавно з'єднується з електродвигуном, що забезпечує прискорене переміщення столу з постійною швидкістю.
Фрикційна муфта (Фрикційний вал) приводу подаючої машини 6p12, 6p13, 6p82, 6p83
Коробка подач верстата фрезерного 6р12, 6р13, 6р82, 6р83
Фрикційний вал приводу подачі машини 6p12, 6p13, 6p82, 6p83
Секція фрикційного вала приводу подаючої машини 6п12, 6п13, 6п82, 6п83
Фрикційний вал приводу подач верстата 6р12, 6р13, 6р82, 6р83. Дивитись у збільшеному масштабі
Коробка подач забезпечує отримання робочих подач та швидких переміщень столу, санок та консолі.
Отримані в результаті перемикання блоків швидкості обертання передаються на вихідний вал 36 (рис 12) через кулькову запобіжну муфту, кулачкову муфту 46 і втулку 45, з'єднану шпонкою з кулачковою муфтою 46 і вихідним валом 36.
При перевантаженні механізму подач кульки, що знаходяться в контакті з отворами кулачкової втулки 44, пружини стискають і виходять з контакту. При цьому зубчасте колесо 41 прослизає відносно кулачкової втулки 44 і припиняється робоча подача. Швидке обертання передається від електродвигуна, минаючи коробку подач, зубчасте колесо 37, яке сидить на хвостовику корпусу фрикціону 51 і має, таким чином, постійне число обертів. При монтажі необхідно перевірити затягування гайки 35. Корпус фрикційної, муфти повинен вільно обертатися між зубчастиним колесом 34 і наполегливим підшипником.
Диски фрикціону через один пов'язані з корпусом фрикціону, який постійно обертається, та втулкою 39, яка у свою чергу з'єднана шпонкою з вихідним валом 36.
При натисканні кулачковою муфтою 46 на торець втулки 47 і далі на гайку 38 диски 49 і 50 стискаються і передають швидке обертання вихідного валу 36 зубчастого колеса 36 34.
При регулюванні запобіжної муфти знімається кришка 54 (рис. 13) та вивертається пробка 53.
На місце пробки вставляється сталевий стрижень так, щоб кінець його увійшов до одного з отворів на зовнішній поверхні гайки 42 (див. рис. 12), яка застопорюється. Плоським стрижнем через вікно кришки повертається за зубці зубчасте колесо 41. Після регулювання гайка обов'язково контриться від мимовільного відвертання стопором 43.
Механізм увімкнення швидкого ходу вимикає кулачкову муфту подачі 46 і стискає диски 49 і 50 фрикційної муфти (рис. 12).
Важель 84 (рис. 16) посаджений на вісь 87 і пов'язаний з нею штифтом; вісь тиском пружини 89 віджимається у напрямку дзеркала станини. На осі 87 є дві пари гайок. Праві гайки 85 призначені для регулювання зусилля пружини. Ліві 86, упираючись в торець втулки 88, закріпленої в стінці консолі, служать для обмеження та регулювання ходу осі, що необхідно для полегшення введення підшипника в паз кулачкової муфти під час монтажу коробки подач на консолі, а також для усунення осьових осьових ударних навантажень при включенні кулачкової муфти. Важіль має на задній стінці уступ, який упирається шип фланця втулки 90. При повороті втулки важіль 84 переміщається і стискає пружину 89. Вісь 91 на другому кінці має дрібний зуб, що забезпечує можливість монтажу важеля 92, що з'єднує вісь 91 з тяг кутом.
Електромагніт через тягу та шарніри скріплені з вилкою 82, від якої через гайку 80 і пружину 81 зусилля передається на важіль 92. Таким чином, незалежно від зусилля, що розвивається електромагнітом, зусилля на важелі визначається ступенем затягування пружини 81.
Ланцюг включення, швидкого ходу від електромагніту до фрикційної муфти повинен задовольняти такі умови:
- загальний зазор між дисками фрикціону у вимкненому стані має бути не менше 2-3 мм;
- у включеному положенні фрикціону диски повинні бути щільно стиснуті і осердя електромагніту повністю втягнуті. При цьому стиск пружини 81 допускається до положення, що визначається зазором від низу важеля 92 до торця вилки 82 1 -1,5 мм;
- пружина 81 повинна розвивати зусилля, трохи менше зусилля електромагніту.
Гайка 80 регулюється так, щоб осердя електромагніта у включеному положенні був повністю втягнутий. Зусилля стиснення дисків визначається величиною натягу пружини 81 і залежить від величини зазору в дисках.
РЕГУЛЮВАТИ ЗАЗОР У ДИСКАХ, МІСЦЯ, ЩО ЦЕ ЗБІЛЬШИТЬ СИЛУ СТИСКУВАННЯ ДИСКІВ, ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ.
Зусилля електромагніта при включенні, що передаються через важелі, можуть розхитувати систему, тому при оглядах та ремонті необхідно перевіряти збереження шплінтів, кріплення гайки 80, посадку шпонок та кріплення самого електромагніту на кришці консолі. Зношування підшипника 83 збільшується, якщо зусилля його притиску не обмежується гайками 85 і 86.