Фрикцион токарного станка ремонт

Фрикционная муфта. Фрикционный вал. Муфты фрикционные в металлорежущих станках

Содержание

Типы муфт

Муфты служат для постоянного или периодического соединения двух соосных валов и для передачи при этом вращения от одного вала к другому. Различают муфты:

1. Муфты постоянные, служащие для постоянного соединения валов;
2. Муфты сцепные, соединяющие и разъединяющие валы во время работы;
3. Муфты предохранительные, предотвращающие аварии при внезапном увеличении нагрузок;
4. Муфты обгона, передающие вращения только в одном направлении.

Постоянные муфты применяют в тех случаях, когда необходимо соединить два вала, которые в процессе работы механизма не разъединяются. При этом валы могут быть соединены жестко или с помощью упругих элементов.

Сцепные муфты применяют для периодического соединения валов, например, в приводе главного движения или приводе подач станков. В станках часто применяют сцепные кулачковые муфты в виде дисков с торцовыми зубьями-кулачками и зубчатые муфты. Недостатком сцепных муфт является то, что при больших разностях скоростей вращения ведомого и ведущего элементов муфты нельзя включить.

Фрикционные сцепные муфты имеют то же назначение, что и кулачковые, но свободны от недостатков, присущих кулачковым муфтам, т. е. фрикционные муфты можно включать при любых разностях скоростей вращения ее элементов. У фрикционных муфт при перегрузках ведомое звено может проскальзывать и тем самым предотвращать аварии. Наличие нескольких поверхностей трения дает возможность передавать крутящие моменты при относительно малых величинах давления на поверхности трения дисков.

Муфты фрикционные

Муфта сцепная фрикционная, муфта сцепления, фрикцион (фрикцио́н — от англ. friction — трение) предназначена для разъединения и плавного соединения входного и выходного валов посредством трения.

Фрикционные муфты бывают конусные и дисковые. В приводах главного движения и подач металлорежущих станков применяют фрикционные многодисковые муфты.

Фрикционная муфта (Фрикционный вал) главного привода токарного станка 1к62

Фрикционные многодисковые муфты применялись уже на самых первых токарных станках, выпускаемых в СССР — дип-200, в дип-300 (1д63), дип-400 (1д64), дип-500 (1д65).

Фрикционная сдвоенная многодисковая муфта главного привода токарного станка находится в коробке скоростей и плавно переключает вращение шпинделя на прямое или обратное без остановки электродвигателя. Если обе муфты отключены (внутренние и внешние фрикционные пластины муфт разжаты), срабатывает тормоз шпинделя.

Управление муфтой в универсальных токарно-винторезных станках осуществляется, обычно, вручную рукояткой на передней бабке или на фартуке.

Достоинства фрикцинных передач:

• Фрикционные передачи работают плавно и бесшумно;
• имеют простую конструкцию и достаточно точно передают движение.

• небольшие мощности передач (до 20 кВт);
• низкий КПД (0,85. 0,90);
• оказываемое ими значительное давление на опоры.

Расположение фрикционной муфты в передней бабке (коробка скоростей) токарно-винторезного станка 1К62

Расположение фрикционной муфты в передней бабке токарного станка 1к62

На рис. 10 показана передняя бабка с коробкой скоростей. Входной вал I называют, также, фрикционным валом.

Вращение от главного электродвигателя передается ведомому шкиву, сидящему на валу I. Этот вал несет реверсивную фрикционную муфту, от которой движение на вал II передается или через блок z = 56—z = 51, или через колесо z = 50 и промежуточный блок z = 24—z = 36, сидящий на консольной оси. С вала II на вал III вращение передается через тройной блок z = 47—z = 55—z = 38. В левом положении блока г = 43—г = 52, сидящего на шпинделе, движение с вала III передается на шпиндель непосредственно через колеса z = 65—z = 43, а в правом положении этого блока — через перебор, установленный на валах IV и V. Все валы вращаются на опорах качения, которые смазываются как разбрызгиванием, так как коробка скоростей залита маслом, так и принудительно — с помощью насоса. Движение подачи от шпинделя VI передается валу VII трензеля и далее на механизм подач.

Кинематическая цепь переключения скоростей и направления вращения шпинделя токарно-винторезного станка 1К62

Кинематическая цепь переключения скоростей шпинделя токарного станка 1к62

Механизм переключения фрикционной муфты в шпиндельной бабке токарно-винторезного станка

Рис. 17. Механизм переключения муфт в шпиндельной бабке станка 1к62

Механизм управления фрикционной муфтой главного привода приводится в действие одной из двух сблокированных рукояток. Рукоятка на стенке передней бабки используется при настройке станка, а рукоятка на фартуке которая всегда перемещается вместе с фартуком вдоль валика, используется во время работы. Валик по всей длине имеет шпоночный паз и связан с рукояткой скользящей шпонкой.

Рукоятка управления фрикционной муфтой главного привода имеет три фиксированных положения:

1. Среднее положение — обе муфты выключены, тормоз шпинделя включен, станок работает на холостом ходу
2. Перемещение рукоятки на себя и поворот вправо — включение муфты прямого вращения шпинделя
3. Перемещение рукоятки на себя и поворот влево — включение муфты обратного вращения шпинделя

Многодисковые фрикционы для включения прямого (правого) и обратного (левого) вращения шпинделя управляются рукоятками 19 и 17 (рис. 17, а). Рукояткой 19 пользуются при настройке станка, а во время работы используют рукоятку 17, которая всегда перемещается вместе с фартуком вдоль валика 18. Последний по всей длине имеет шпоночный паз d и связан с рукояткой 17 скользящей шпонкой.

При повороте рукоятки 17 в направлении стрелок А и В поворачивается валик 18, а вместе с ним и рукоятка 19. Последняя через тягу 16, коромысло 15 и валик 12 вращает шестерню 11, находящуюся в зацеплении с рейкой 10. На левом конце рейки 10 закреплена вилка 9, которая своим кольцевым сектором входит в выточку муфты 23. Перемещение муфты 23 вдоль полого вала 7 вызывает небольшой поворот собачки 24, которая, входя нижним выступом b в поперечный паз тяги 8, заставляет последнюю переместиться на небольшую величину вдоль своей оси. Тяга 8 с помощью сквозного штифта 4 связана с муфтой 25, благодаря чему последняя также получает небольшие перемещения вдоль оси вала 7.

При перемещении муфты 25 влево включается фрикцион прямого вращения шпинделя, при перемещении муфты 25 вправо — фрикцион обратного вращения шпинделя.

На станке модели 1К62 предусмотрено реле времени для автоматического отключения электродвигателя от сети при работе станка на холостом ходу в течение более чем 3—8 мин. Для этой цели на валике 12 установлен кулачок 14, который при нейтральном положении фрикционов, т. е. при работе станка на холостом ходу, включает реле 13, заранее настроенное на определенное (в пределах 3—8 мин) время. По истечении этого времени реле отключает цепь питания электродвигателя.

При включенных фрикционах кулачок 14 отходит в сторону и реле времени блокируется.

Фрикционный вал 1К62-02-310 токарного станка 1к62

Фрикционная муфта главного привода находится в коробке скоростей и состоит из двух муфт, которые переключают вращение шпинделя на прямое или обратное. Узел, состоящий из входного вала I с фрикционными муфтами в сборе, называется — Фрикционный вал.

Фрикционный вал 1К62-02-310 токарного станка 1к62 в сборе

Чертеж Фрикционного вала с реверсивной муфтой токарного станка 1к62

Фрикционный вал 1К62-02-310 — полый вал, смонтированный на 2-х опорах качения в передней бабке станка. На шлицевой конец фрикционного вала крепится ведомый (приемный) шкив. Средняя шлицевая часть вала несет сдвоенную реверсивную многодисковую муфту, на подшипниках качения установлены: зубчатый блок (z=56—z=51) прямого вращения и зубчатое колесо z=50 для обратного вращения шпинделя.

Муфта прямого вращения — составная часть фрикционного вала, используется для плавного разгона шпинделя в прямом направлении (против часовой стрелки). Муфта имеет 24 поверхности трения сталь по стали, внутренний диаметр Ø 45 мм, наружный — Ø 92 мм. Ведущие и ведомые диски чередуются между собой. Ведущие фрикционные диски насажены на шлицы фрикционного вала, ведомые фрикционные диски закреплены в пазах корпуса муфты, называемого корзиной (ступицей) и после включения (сжатия) муфты передают вращение зубчатому блоку (z=56—z=51), который передает вращение на вал II.

Муфта обратного вращения — составная часть фрикционного вала, используется для плавного разгона шпинделя в обратном направлении (по часовой стрелке). Муфта имеет 14 поверхности трения сталь по стали. Корпус (корзина) муфты соединен с зубчатым колесом (z=50), которое передает вращение на вал II через промежуточный блок (z=24—z=36), сидящий на консольной оси.

Когда обе муфты выключены — включается тормоз шпинделя и станок работает на холостом ходу. На станке модели 1К62 предусмотрено реле времени для автоматического отключения электродвигателя от сети при работе станка на холостом ходу в течение более чем 3—8 мин.

Блок зубчатых колес прямого хода имеет корпус (ступицу, корзину) с пазом. Такой же корпус с пазом имеет и зубчатое колесо 6 обратного хода. Внутри ступиц расположены стальные фрикционные диски 3, Наружные выступы которых входят в пазы ступиц, и диски 12 со шлицевым отверстием; выступы шлицев отверстия входят в канавки шлицев полого, вала I.

Работа фрикционной муфты заключается в том, что при прижатии внутренних (ведущих) дисков 3 к внешним (ведомым) дискам 12 между ними благодаря трению возникает сцепление и вращение от вала I через диски передается к блоку зубчатых колес 56—51 или к колесу 50. Фрикцион включается муфтой 7 (М1 на рис. 176). При включении муфты влево включается прямое вращение шпинделя, при включении вправо — обратное вращение. Диски фрикционной муфты постепенно изнашиваются, и муфта начинает пробуксовывать. Для устранения этого при помощи гаек 4 и 5 сближают фрикционные диски. Тормозное устройство (тормоз) (рис. 186). На валу III коробки скоростей (см. рис. 176) закреплен тормозной шкив 5, охватываемый стальной тормозной лентой 4. Включение тормоза происходит при нейтральном положении фрикционной муфты, когда выступ рейки 6 воздействует на рычаг 3. Тормоз регулируют (см. рис. 186) натяжением тормозной ленты 4 гайкой 2. При правильно отрегулированном тормозе время торможения шпинделя (без патрона и заготовки), вращающегося с частотой 2000 об/мин должно составлять не более 1,5 с.

Фрикционный вал без корпусов (ступиц) муфт и зубчатых колес

Внутренний (ведущий) диск для фрикционной муфты токарного станка 1к62

Внешний диск (ведомый) для фрикционной муфты токарного станка 1к62

Фрикционные диски изготавливаются методом лазерной резки из пружинной стали. После нарезки их закаляют и шлифуют.

Фрикционная муфта (Фрикционный вал) главного привода радиально-сверлильного станка 2М55

Фрикционная муфта главного привода радиально-сверлильного станка 2м55 находится в сверлильной головке и плавно переключает вращение шпинделя на прямое или обратное.

Управление муфтой осуществляется гидравлическим цилиндром.

Расположение фрикционной муфты в сверлильной головке радиально-сверлильного станка 2м55

Расположение фрикционной муфты в сверлильной головке станка 2м55

Сверлильная головка радиально-сверлильного станка 2м55

Расположение фрикционной муфты в сверлильной головке станка 2м55

В цепи привода шпинделя между главным электродвигателем и коробкой скоростей расположена фрикционная муфта, которая предназначена для плавного пуска привода, реверсирования шпинделя, а также для предохранения элементов привода от перегрузки. Муфта является, кроме того, важным звеном системы преселективного управления переключением чисел оборотов и подач. Узел фрикционной муфты состоит из двух муфт — верхней, обеспечивающей прямое вращение шпинделя, и нижней — для вращения шпинделя в обратном направлении. Обе муфты собраны на Одном валу 25.

Вращение от двигателя через зубчатую муфту сообщается шестерне 5. Шестерня 5 находится в постоянном зацеплении с шестерней 6, сидящей на валу 25 фрикционной муфты. Опоры шестерни 5 размещены в отдельном корпусе 7. В этом же корпусе выполнена расточив под опору шестерни 6. Такая конструкция позволяет жестко выдерживать технические условия зацепления этой скоростной передачи. Наличие зубчатой муфты позволяет частично компенсировать неточность вращения вала двигателя относительно его посадочных мест, что способствует снижению шума работающей головки.

На шлицах вала 25 укреплены упорные шайбы 12 и 21 и ведущие элементы муфты 11 и 20, которые несут на себе ведущие диски. Особая конструкция элементов 11 и 20, а также ведущих дисков позволяет выдерживать в нейтральном положении муфты гарантированный зазор между каждой парой дисков.

Между ведущими дисками размещаются ведомые, имеющие специальные выступы, которые заходят в пазы ведомых чашек 13 и 23. Ведомые диски так же, как и ведущие, выполнены из закаленной легированной стали и шлифованы. Верхняя ведомая чашка 13 несет па себе шестерни 9 и 10, а нижняя ведомая чашка 23, являющаяся одновременно тормозным барабаном, неподвижно связана с шестерней обратного вращения 24.

На валу 25 перемещается нажимной элемент с чашками 14 и 17. При движении нажимного элемента вверх ведущие и ведомые диски сжимаются между чашками 12 и 14, вследствие чего ведомая чашка с шестернями 9 и 10 начинает вращаться со скоростью ведущего элемента. При движении, нажимного элемента вниз сжимаются диски между чашками 17 и 21 — шестерня 24 получает вращение со скоростью ведущего элемента.

Нажимной элемент приводится в движение вилкой гидроцилиндра через шарикоподшипник со сферической обоймой 16, которая служит для компенсации перекосов.

Вокруг чашек 13 и 23 установлены рубашки 15 и 19, которые создают масляную ванну для более благоприятной работы фрикционных дисков.

Чашку 23 охватывает разрезное тормозное кольцо 22 с капроновым вкладышем. Эффект торможения достигается за счет пружины 34, стягивающей тормозное кольцо. Растормаживание происходит гидравлически при поступлении масла в полость цилиндра тормоза. Управление тормозом и муфтой сблокировано таким образом, что в нейтральном положении муфты чашка 23 затормаживается, а в рабочем (включена верхняя либо нижняя муфта) чашка 23 расторможена.

Под фрикционной муфтой размещен гидронасос 27 сверлильной головки, получающий вращение от вала 25 через муфту 26.

Сверлильная головка радиально-сверлильного станка 2м55

Фрикционная муфта (Фрикционный вал) главного привода радиально-сверлильного станка 2М55

Фрикционная муфта радиально-сверлильного станка 2м55

Фрикционная муфта радиально-сверлильного станка 2м55

Фрикционная муфта (Фрикционный вал) привода подач станка 6р12, 6р13, 6р82, 6р83

Фрикционная муфта главного привода подач станка 6р12, 6р13, 6р82, 6р83 находится в коробке подач и плавно включает ускоренные подачи стола и консоли. Фрикционный вал, на котором смонтирована муфта, является выходным валом коробки подач.

Управление муфтой осуществляется электромагнитом.

Кроме фрикционной муфты, фрикционный вал несет кулачковую и предохранительную шариковую муфту, которая защищает детали коробки подач от перегрузок на рабочих подачах.

При нажатии кнопки ускоренного перемещения стола электромагнит отключает кулачковую муфту и включает фрикционную. При этом выходной вал коробки водач (фрикционный вал) отключается от коробки подач и напрямую плавно соединяется с электродвигателем, что обеспечивает ускоренное перемещение стола с постоянной скоростью.

Фрикционная муфта (Фрикционный вал) привода подач станка 6р12, 6р13, 6р82, 6р83

Коробка подач станка фрезерного 6р12, 6р13, 6р82, 6р83

Фрикционный вал привода подач станка 6р12, 6р13, 6р82, 6р83

Разрез фрикционного вала привода подач станка 6р12, 6р13, 6р82, 6р83

Коробка подач обеспечивает получение рабочих подач и быстрых перемещений стола, салазок и консоли.

Получаемые в результате переключения блоков скорости вращения передаются на выходной вал 36 (рис 12) через, шариковую предохранительную муфту, кулачковую муфту 46 и втулку 45, соединенную шпонкой с кулачковой муфтой 46 и выходным валом 36.

При перегрузке механизма подач шарики, находящиеся в контакте с отверстиями кулачковой втулки 44, сжимают пружины и выходят из контакта. При этом зубчатое колесо 41 проскальзывает относительно кулачковой втулки 44 и рабочая подача прекращается. Быстрое вращение передается от электродвигателя, минуя коробку подач, зубчатому колесу 37, которое сидит на хвостовике корпуса фрикциона 51 и имеет, таким образом, постоянное число оборотов. При монтаже необходимо проверить затяжку гайки 35. Корпус фрикционной, муфты должен свободно вращаться между зубчатым колесом 34 и упорным подшипником.

Диски фрикциона через один связаны с корпусом фрикциона, который постоянно вращается, и втулкой 39, которая в свою очередь соединена шпонкой с выходным валом 36.

При нажатии кулачковой муфтой 46 на торец втулки 47 и далее на гайку 38 диски 49 и 50 сжимаются и передают быстрое вращение выходному валу 36 и зубчатому колесу 34.

При регулировании предохранительной муфты снимается крышка 54 (рис. 13) и вывертывается пробка 53.

На место пробки вставляется стальной стержень так, чтобы конец его вошел в одно из отверстий на наружной поверхности гайки 42 (см. рис. 12), которая застопоривается. Плоским стержнем через окно крышки повертывается за зубья зубчатое колесо 41. После регулировки гайка обязательно контрится от самопроизвольного отворачивания стопором 43.

Механизм включения быстрого хода выключает кулачковую муфту подачи 46 и сжимает диски 49 и 50 фрикционной муфты (см. рис. 12).

Рычаг 84 (рис. 16) посажен на ось 87 и связан с ней штифтом; ось давлением пружины 89 отжимается в направлении зеркала станины. На оси 87 имеется две пары гаек. Правые гайки 85 предназначены для регулирования усилия пружины. Левые 86, упираясь в торец втулки 88, закрепленной в стенке консоли, служат для ограничения и регулирования хода оси, что необходимо для облегчения ввода подшипника в паз кулачковой муфты во время монтажа коробки подач на консоли, а также для устранения осевых ударных нагрузок на подшипник вала при включении кулачковой муфты. Рычаг имеет на задней стенке уступ, в который упирается шип фланца втулки 90. При повороте втулки рычаг 84 перемещается и сжимает пружину 89. Ось 91 на втором конце имеет мелкий зуб, обеспечивающий возможность монтажа рычага 92, соединяющего ось 91 с тягой электромагнита, под необходимым углом.

Электромагнит через тягу и шарниры скреплены с вилкой 82, от которой через гайку 80 и пружину 81 усилие передается на рычаг 92. Таким образом, независимо от усилия, развиваемого электромагнитом, усилие на рычаге определяется степенью затяжки пружины 81.

Цепь включения, быстрого хода от электромагнита до фрикционной муфты должна удовлетворять следующим условиям:

• общий зазор между дисками фрикциона в выключенном состоянии должен быть не менее 2—3 мм;
• во включенном положении фрикциона диски должны быть плотно сжаты и сердечник электромагнита полностью втянут. При этом сжатие пружины 81 допускается до положения, определяемого зазором от низа рычага 92 до торца вилки 82 в 1 —1,5 мм;
• пружина 81 должна развивать усилие, немногим меньше усилия электромагнита.

Гайка 80 регулируется так, чтобы сердечник электромагнита во включенном положении был полностью втянут. Усилие сжатия дисков определяется величиной натяга пружины 81 и не зависит от величины зазора в дисках.

РЕГУЛИРОВАТЬ ЗАЗОР В ДИСКАХ, ПОЛАГАЯ, ЧТО ЭТО УВЕЛИЧИТ СИЛУ СЖАТИЯ ДИСКОВ, ЗАПРЕЩАЕТСЯ.

Усилия электромагнита при включении, передаваемые через рычаги, могут расшатывать систему, поэтому при осмотрах и ремонте необходимо проверять сохранность шплинтов, крепление гайки 80, посадку шпонок и крепление самого электромагнита на крышке консоли. Износ подшипника 83 увеличивается, если усилие его прижима не ограничивается гайками 85 и 86.

Источник