RU2168080C2 - Speed gear-box - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: speed gear-box may be used for adjustment of speed of metal-cutting machine spindles. It is used to provide for optimal cutting mode. Gear-box has three electric motors 1, 2, 3 and two planetary gearings 4, 5. Electric motor shaft is connected rigidly to sun gear 6 of gearing 5. Electric motor 2 has hollow shaft which is coupled to carrier 7. Epicycle shaft 8 of gearing 5 is passed inside hollow shaft of electric motor 2. Said shaft is in its turn fixed to carrier 9 of gearing 4. Electric motor 3 also has hollow shaft which is connected rigidly to sun gear 10 of gearing 4. Epicycle shaft 11 fixed to machine spindle is passed inside hollow shaft of electric motor 3. Brakes 12, 13, 14 are mounted on shafts of electric motors 1, 2, 3. EFFECT: simplified construction. 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам регулирования скорости шпинделей металлорежущих станков, и может быть использовано для обеспечения оптимального режима резания. The invention relates to mechanical engineering, and in particular to devices for controlling the speed of the spindles of metal cutting machines, and can be used to ensure optimal cutting conditions.

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). Known planetary gear motor gearbox containing an electric motor and a planetary gearbox (see V.N. Rudenko. Planetary and wave transmissions: Album of designs. - M.: Mechanical Engineering, 1980. - p. 44, sheet 11).

Недостатком известного устройства является невозможность регулирования скорости вращения выходного вала. A disadvantage of the known device is the inability to control the speed of rotation of the output shaft.

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). Also known is the speed box of a semi-automatic turning and copying machine with programmed control, containing two planetary gears connected in series and three two-speed electric motors. The shaft of the first electric motor is connected through the first V-belt drive with the sun gear of the first planetary gear, and the shaft of the second electric motor is connected through the second V-belt gear and the first additional gearing with the carrier of the first planetary gear. The shaft of the third electric motor is connected through the third V-belt drive with the sun gear of the second planetary gear. The epicyclic of the first planetary gear is parallel to the shaft of the sun gear of the second planetary gear and is connected via a second additional gearing with the carrier of the second planetary gear. The epicyclic shaft of the second planetary gear is parallel to the spindle shaft and connected to it by a third additional gear transmission. Three gearbox pulleys have brakes. When a particular speed of one or several electric motors is turned on in combination with planetary gearbox stages on a spindle, 62 different speeds can be obtained, which allows processing products at optimal cutting conditions (see V.N. Rudenko. Planetary and wave transmissions: Album of designs . - M.: Mechanical Engineering, 1980, - p. 93, sheet 60).

Недостатком известной коробки скоростей является сложность конструкции вследствие наличия трех клиноременных передач и трех дополнительных зубчатых передач. A disadvantage of the known gearbox is the design complexity due to the presence of three V-belt drives and three additional gears.

Задачей изобретения является упрощение конструкции коробки передач за счет устранения трех клиноременных и трех дополнительных зубчатых передач. The objective of the invention is to simplify the design of the gearbox by eliminating three V-belt and three additional gears.

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. To solve this problem, the gearbox contains three two-speed electric motors, two planetary gears connected in series and each having a carrier, a sun gear and an epicycle, three brakes and a spindle, the shaft of the first engine being rigidly connected to the sun gear of the first gear, the second electric motor is made with a hollow shaft which is rigidly connected to the carrier of the first gear, and inside it is located the epicyclic shaft of the first gear, rigidly connected to the carrier of the second gear, the third electric motor t kzhe configured with a hollow shaft which is rigidly connected to the sun gear of the second transmission, and thus is located inside the shaft of the epicycle second transmission rigidly connected with the spindle and the brake are arranged on shafts of electric motors. Due to the implementation of two electric motors with hollow shafts and a special serial connection of them with planetary gears described above, the inventive gearbox does not contain three V-belts and three additional gears, which simplifies its design.

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. The drawing shows a gearbox. It contains three electric motors 1, 2, 3 and two planetary gears 4, 5. The shaft of the electric motor 1 is rigidly connected to the sun gear 6 of the transmission 5. The electric motor 2 is made with a hollow shaft, which is rigidly connected to the carrier 7, and the epicycle shaft 8 is missing inside transmission 5, which, in turn, is rigidly connected to the carrier 9 of transmission 4. The electric motor 3 is also made with a hollow shaft, which is rigidly connected to the sun gear 10 of transmission 4, and inside it is passed the shaft of the epicycle 11, rigidly connected to the spindle of the machine. On the shafts of electric motors 1, 2, 3, brakes 12, 13, 14 are installed.

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). The gearbox works as follows. The movement from the engine 1 is transmitted to the sun gear 6, and from the engine 2 to the carrier 5 of the transmission 5. The output link of the gear 5 is the epicycle 8, the movement from which is transmitted to the carrier 9 of the transmission 4. In this case, the rotation of the sun gear 10 is received from the motor shaft 3. The output link transmission 4 is the shaft of the epicycle 11, which drives the spindle of the machine. Brakes 12, 13, 14 allow you to brake the shaft of a motor. When performing two-speed electric motors, the inclusion of a particular speed of one or more electric motors, in combination with planetary gearboxes of the gearbox, 62 different speeds can be obtained on the spindle, which allows processing products at optimal cutting conditions. The inclusion of a particular spindle operating mode is performed by a special software device (not considered here).

Claims (1)

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. A gearbox containing three two-speed electric motors, two planetary gears connected in series and each having a carrier, a sun gear and an epicycle, three brakes and a spindle, characterized in that the shaft of the first engine is connected rigidly to the sun gear of the first gear, the second electric motor is made with a hollow shaft which is rigidly connected to the carrier of the first gear, and at the same time inside it is located the epicyclic shaft of the first gear, rigidly connected to the carrier of the second gear, the third electric motor also full with a hollow shaft, which is rigidly connected to the sun gear of the second gear, and inside it there is a second gear epicyclic shaft rigidly connected to the spindle, and the brakes are located on the motor shafts.