Примеры конструктивных схем коробок скоростей

На рис. 1 приведена конструкция коробки скоростей, в которой функции изменения частот вращения шпинделя совмещены с функциями привода круговой подачи шпинделя. Коробка скоростей может иметь передаточные числа: u=1 - при смещении колеса с внутренним зубом Z3 вправо, коробка скоростей работает в этом случае как муфта; и = 4÷5 - при расположении зубчатого колеса Z3 в положении, показанном на рисунке, это

колесо остановлено и передаточное число равно: ; при смещении колеса Z3 в крайнее левое положение и вводе в зацепление колес Z5, Z6, Z4 и коробка работает как привод круговых подач шпинделя.

Механизм переключения ступеней скорости 2 позволяет зафиксировать три положения колеса Z3. Движение от электродвигателя 1 передается на шкив 3 выходного вала.

На рис. 2 приведена развертка простой по конструкции двухступенчатой коробки скоростей, встроенной в шпиндельную бабку. Переключение блока 1 производится от гидроцилиндра (на чертеже не показан) через вилку 2.

Восьмискоростная автоматическая коробка скоростей с электромагнитными контактными муфтами серии ЭТМ2 /2/ приведена на рис. 3. Входной вал 1 получает движение от односкоростного асинхронного электродвигателя (на рисунке не показан). Выходной вал 4 имеет восемь различных частот вращения которые включаются через электромагнитные муфты 14-19 и зубчатые колеса 3-13.

На рис. 4 показана автоматическая коробка скоростей одно-шпиндельного токарно-револьверного станка мод.1Е140П. Особенность конструкции состоит в том, что здесь для переключения частот вращения используют бесконтактные электромагнитные муфты, а для расширения диапазона регулирования применены сменные зубчатые колеса а и b.

Компактная девятискоростная коробка скоростей приведена на рис. 5. Она состоит из входного вала 1, подвижных блоков 2 и 5, полых валов 3 и 6, и выходного вала 4. В приведенном на рисунке 5 положении блоков 2 и 5 передача движения осуществляется через колеса Z1-Z6 Зубчатые муфты М1 и М2 позволяют довести общее число различных частот вращения до 9.

На рисунке 6 показан шпиндельный узел токарного станка с четырехступенчатой коробкой скоростей. Переключение осуществляется путем смещения блоков 2 и 3 в положение, показанное пунктиром. Движение блоков производится от гидроцилиндров через вилку.

По условиям эксплуатации станка могут возникнуть потребности в обеспечении больших передаточных отношений в коробке скоростей. Пример такой коробки приведен на рисунке 7. Колеса 2-5 обеспечивают значительную редукцию частот вращения от вала 1 до выходного вала. Выходной вал получает вращение от пары колес 6-7 или 9-10. Включение той или другой пары осуществляется путем смещения зубчатой муфты 8.

На рис. 8 показана двухступенчатая компактная коробка скоростей с тремя параллельно работающими колесами. Использование трех зубчатых колес 2 для передачи крутящего момента от электродвигателя 1 на шкив 3 позволяет уменьшить модуль зубчатых колес и габариты коробки.

На рис. 9 приведена конструкция двухскоростной планетарной коробки скоростей. Переключение скоростей производится путем перемещения вилки 1. В позиции, приведенной на рисунке (понижающая ступень) вращение от двигателя 2 через колесо 3 передается на три сателлита 4, которые обкатываясь относительно неподвижного колеса 7 с внутренним зубом вращают водило 6 и далее шкив 5. Для включения второй ступени (с передаточным отношением 1:1) вилка 1 перемещается влево и соединяет зубчатое колесо 8 с валом двигателя и далее с водилом 6. В этом случае коробка скоростей работает как муфта. Рациональность конструкции заключается в следующем:

1) На первой (понижающей) ступени общий силовой поток благодаря сателлитам разделяется на три ветви. Это способствует более равномерному распределению нагрузки на валы, опоры и передачи;

2) При работе на второй ступени отсутствует обкатывание и, следовательно, изнашивание передачи.

Рис. 1. Конструкция коробки скоростей, совмещённой с приводом круговой подачи

 

 

Рис.2. Развёртка коробки скоростей на две ступени с переключением от гидроцилиндра

 

 

 

Рис. 3. Развёртка коробки скоростей на восемь ступеней

 

 

Рис. 4. Автоматическая коробка скоростей с электромагнитными бесконтактными муфтами

 

 

 

Рис.5. Компактная коробка скоростей на девять ступеней

 

 

Рис.6. Шпиндельная бабка с четырёхступенчатой коробкой скоростей

 

 

Рис. 7. Коробка скоростей с большой редукцией частот вращения

 

Рис. 8. Коробка скоростей с тремя параллельно работающими колёсами

 

 

 

Рис.9. Двухступенчатая планетарная коробка скоростей