Машина для сварки трением
Изобретение относится к сварочной технике и может найти применение в машинах для сварки трением, в которых передача крутящего момента от двигателя к шпинделю осуществляется зубчатой передачей. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности сварочной машины. Для этого зубчатая передача шестерен 7, 8, 13, 14 и 19, соединяющая шпиндель 1 с его двигателями вращения 4, выполнена косозубой. После загрузки свариваемых заготовок в зажимные устройства они сдавливаются осевым усилием Р и от двигателей 4 приводится во вращение шпиндель 1. В процессе вращения шпинделя 1 под действием крутящего мо.мента в плоскости зацепления зубьев возникает сила, осевая составляющая Яо которой направлена встречно усилию Р осевого сжатия заготовок, что частично разгружает подшипниковый узел 2 от осевого усилия и увеличивает его долговечность. После торможения шпинделя и завершения сварочного цикла готовое изделие снимается с машины . 1 ил. о СО О5 ю 00 О5
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5D 4 В 23 К 20 12 1 м ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ $ggp>pl< "два ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ 14 ОТКРЫТИЙ (21) 4172070/31-27 (22) 04.01.87 (46) !5.08.88. Бюл. № 30 (7! ) Институт электросварки им. E. О. Патона (72) 3. М. Карпенко, Я. М. Гостомельский и В. И. Тишура (53) 621.791.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1238929, кл. В 23 К 20/!2, 1985. Авторское свидетельство СССР ¹ 998057, кл. В 23 К 20/12, 1981. (54) МАШИНА ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ (57) Изобретение относится к сварочной технике и может найти применение в машинах для сварки трением, в которых передача крутящего момента от двигателя к шпинделю осуществляется зубчатой передачей. „„SU„„1416286 A 1 Цель изобретения — повышение надежности и долговечности сварочной машины. Для этого зубчатая передача шестерен 7, 8, 13, l4 и 19, соединяющая шпиндель 1 с его двигателями вращения 4, выполнена косозубой. После загрузки свариваемых заготовок в зажимные устройства они сдавливаются осевым усилием Р и от двигателей 4 приводится во вращение шпиндель 1. В процессе вращения шпинделя I под действием крутящего момента в плоскости зацепления зубьев возникает сила, осевая составляющая Р0 которой направлена встречно усилию P осевого сжатия заготовок, что частично разгружает подшипниковый узел 2 от осевого усилия и увеличивает его долговечность. После торможения шпинделя и завершения сварочного цикла готовое изделие снимается с машины. 1 ил. 1416286 Изобретение относится к сварочной тех1 (нике и может найти применение в машинах лля сварки трением, в которых передача крутящего момента от двигателя к шпинделк> осуществляется посредством зубчатой передачи. 5 Цель изобретения — - повышение надежности и долговечности машины. На чертеже изображена машина для сварки трением, продольный разрез. Машина лля сварки трением содержит шпиндель 1, установленный на подшипниках 2 в корпусе 3, и двигатели 4 вращения. Валы двигателей вращения соединены с валами 5 и 6 с косозубыми шестернями 7 и 8, установленными в корпусе 3 на подшипниках 9- -12. Шестерни 7 и 8 взаимодействуют 15 с промежуточнь vlH косозубыми шестерня-! ми 13 и 1, валы которых на подшипниках ! 5 18 установлены в корпусе 3 ман1ины. Б свою очередь, нромежуточнгые шестерни 13 и !4 взаимодействуют с косозубой шестерней 19, закрепленной на шпинделе 1. Машина лля сырки трением работает ! H слелующей последовательности. В процессе нагрева свариваемых заготовок крутягций момент от двигателей 4 через зацепление шестерен 7 и 13, 8 и 14 передает- 25 с51 на вал нн|инлел52 1, который вращается на полшипниках 2 в корпусе 3. Свариваемые заготовки сжимаются осевым усилием Р, которое замыкается на заднем подшипнике 2. Олноврсменно пол действием крутящего момента в плоскости зацепления зубьев воз- 30 никнет сила, которая раскладывается на окружнук>, ралиальную и осевую составl5IioHl,Hc. lри соответствующем выборе наHp2IIHiåHH5I вращения шпинделя осевая составл5пощая этой силы направлена встречно усилию осевого сжатия свариваемых заготовок и частично разгружает подшипниковый узел 2 шпинделя от осевой нагрузки. Так в машине для сварки трением, обеспечивающей усилие осевого сжатия Р== — 30000 кг, с двигателями вращения суммар- 40 ной мощностью hi=220 кВт, при частоте вращения шпинделя 22=!25 o6/мин, диаметре ведомой шестерни 19 d=640 мм н угле наклона ее зубьев (1=-20 крутящий момент, действующий на шестерню 19, равен М=-9550„— 9550 =! 6808 Н М. . 220 о5 Тогла осевая составляющая силы, возникакицей от крутящего момента, составляет Р„= — — — — — ---; -- — - = — 19119,1 Н. 2 16807 tg20 50 0,64 Данный расчет осевой составляюц ей силы производят с учетом воздействия на шестерню 19 обеих шестерен 13 и !4. О-ц.— видно, что на каждый из подшипников 16 55 и 18 шестерен 13 и 14 действует противодействующая сила от их взаимодействия с шсстерней 19, равная Ро)2, а также осевая сила 2 от взаимодействия соответственно с шестернями 7 и 8, также равная Ро(2. Таким образом, каждый из подшипников 16 и 18 нагружен осевым усилием Ро, а каждый из подшипников 9 и 1 шестерен 7 и 8 — осевым усилием Ро 2 (без учета потерь зубчатой передачи). Очевидно, что такие осевые усилия существенно не уменьшают долговечность подшипников 9, 16, 11 и 18, поскольку они не имеют других осевых нагрузок. Долговечность подшипникового узла шпинделя 1 без учета осевой разгрузки Ро при использовании заднего подшипника № 9039428 с динамической грузоподъемнос. ью C=90500 кг составляет С" 90500 (-) = (-- — -) =-27 45 jJIH об ! 30000 где а=З вЂ” для 1нарикоподшипников. Долговечность в часах 10 !О ° 27 45 1-и = 1= — — -- -=- = 3660 ч 60п 60 125 Долговечность подшипникового узла шпинделя 1 с учетом осевой разгрузки Ро. на подшипниковый узел действует осевое усилие РI=P — Pu=30000 — 1911,9=28088,1 кг, тогла 90500 !.i=бi>-)"=-(— 2) =,33.4 uS, Об. 28088,1 Долговечность в часах u =— ! 0" 10" 33,4 - !."б 5.2ч. 60л 60 125 Использование осевой составляюгцей Ро для разгрузки подшипникового узла шпинЛеля увеличивает его долговечность на (-- — 1) !ООоб=(— — 1) !ООо"= 4454 о 3660 о =21 7%. После торможения шпинделя и завершения сварочного цикла готовое изделие снимается с машины. Аналогичный эффект имеет место, если передача крутящего момента осуществляется непосредственно от шестерен 7 и 8 к шестерне 19, т. е. в машине, схема редуктора которой не имеет промежуточных шестерен 13 и 14. Таким образом, применение косозубой зубчатой передачи крутящего момента от двигателей вращения на вал шпинделя позволяет использовать осевую составляющую усилия, возникающего от крутящего момента косозубой передачи, для частичной разгрузки полшипникового узла шпинделя, что повышает его надежность и увеличивает долговечность на 21,7%. При этом разгрузка подшипникового узла шпинделя осуществляется в процессе его вращения и без дополнительного введения в схему машины каких либо конструктивных элементов или узлов, 1416286 Формула изобретения Составитель И. Фелицина Редактор И. Касарда Техред И. Верес Корректор В. Романенко Заказ 4015/12 Тираж 921 Подписное ВНИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 т. е. без дополнительных трудозатрат, что упрощает конструкцию сварочной машины. Машина для сварки трением, содержащая шпиндель, установленный на подшипниках в корпусе, и двигатель вращения, i вязанный со шпинделем зубчатой передачей отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности машины, зубчатая передача, соединяющая шпиндс,гь с двигателем вращения, выполнена косозубой.
