Трехкулачковый самоцентрирующий токарный патрон

де @итн -т эхьичОсйИ3 библиотека МБА

o n w c A H x E l „„sszigy

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 384631 (22) Заявлено 06.08.7;i (21) 2161311,, 08 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кл. - В 23В 31/16

ГосУдаРственный комитет (23) П ио

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.941-229, .323.2 (088.8) Опубликовано 30.03.77. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 21,04.77 (72) Автор изобретения

Г. С, Ивасышин (71) Заявитель (54) ТРЕХКУЛАЧКОВЫЙ САМОЦЕНТРИРУЮЩИЙ

ТОКАРНЫЙ ПАТРО Н

S,—

S, 10

F, =F,(Z) =F,(Z) 1

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в металлорежущих станках токарного типа.

lIo основному авт. св. № 384631 известен трехкулачковый самоцентрирующий токарный патрон со спирально-реечным механизмом перемещения кулачков, в котором на посадочной поверхности спирального диска выполнена кольцевая выточка глубинной большой половины рабочей высоты диска, а также посадочной поверхностью корпуса патрона и цилиндрической поверхностью спирального диска, ограниченного торцом диска со стороны рабочих витков и торцом выточки, предусмотрен зазор, исключающий контакт этих поверхностей в нагруженном состоянии.

Однако при переменных нагрузках извест. ные патроны работают недостаточно надежно в связи с тем, что в основании витков эвольвентной спирали и зубьев рейки образуются трещины, вызывающие усталостные разрушения рабочих элементов зацепления. Возникновение здесь усталостных трещин обусловлено значительной концентрацией напряжений, Величина коэффициента концентрации напряжений зависит от радиуса закругления впадин и шага.

Целью изобретения является увеличение срока службы патрона.

Для достижения этой цели участки впадин в спирально-реечном механизме перемещения кулачков спрофилированы по радиусу, определяемому из уравнения:

5 r = 0,25S„ где — номинальный шаг нарезки спирального диска;

52 — шаг рейки кулачка;

Q — сила, действующая в зацеплении;

Е Еа — модули упругости материала кулачка и диска;

F> — площадь поперечного сечения кулачка;

Z — высота рассматриваемого се. чения;

25 H — рабочая высота спирального диска; т.а — — Fz(z) — площадь поперечного сечения диска по авт. св. № 384б31, На фиг. 1 представлен общий вид патрона;

30 на фиг. 2 — узел 1 «а фиг. 1, 552147 г = 0,25 S„ где

5 >

15

25

В корпусе 1 патрона на ступице 2 центрируется спиральный диск 3 с выточкой 4 на посадочной поверхности 5 диска 3. Глубина выточки 4 ho определяется согласно авт. св. № 384631 ho=0,6Í, где Н вЂ” рабочая высота лиска 3.

Между цилиндрической поверхностью 6 диска и посадочной поверхностью 7 ступицы 2 выполнен зазор h, величина которого может быть определена выражением A=0,06Í.

Наличие зазора h и выточки 4 обеспечивают равномерное распределение нагрузки между витками 8,н некоторое уменьшение коэффициента концентрации напряжений при закреплении детали 9 на внутреннюю поверхность посредством кулачков 10.

Значительное сокращение коэффициента концентрации напряжений может быть достигнуто закруглением впадин 11 резьбы. ОбГ ластью наивыгоднеиших значений — в завиS симости от профиля резьбы являются 0,18—

0,3.

В связи с тем, что высота витка спирали

t= — 0,5 SI наиболее рациональным для спирально-реечного зацепления является профилирование:вольвентной спирали на участках перехода по радиусу, определяемому из уравнения.

Изменением формы резьбы на участках перехода эвольвентной спирали достигается существенное уменьшение и выравнивание концентрации напряжений и повышение выносливости.

Формула изобретения

Трехкулачковый самоцентрирующий токарный патрон по авт. св. № 384631, о тл ич а ющи и ся тем, что, с целью увеличения срока службы патрона, участки впадин в спирально-реечном механизме перемещения кулачков спрофилированы по радиусу, определяемому из уравнения — номинальный шаг нарезки спирального диска;

5 — шаг рейки кулачка;

Q — сила, действующая в зацеплении спирально-реечного механизма;

Е E> — модули упругости материала кулачка и диска;

Г, =. F, {Z) = F,(Z) — площадь поперечного сечения кулачка;

Z — высота рассматриваемого сечения;

H — рабочая высота спирального диска;

Г = F>(z) — площадь поперечного сечения диска по авт. св. № 384631.

0-> Источники информации принятые, во внимание при экспертизе:

1. Авт, св. № 384631 кл. В23 В 31/16 (прототип), 1969.

552147

Риз. 1

zen1

Я1а, Р

Составитель Т. Анциферова

Техред А. Камышникова Корректор Т. Добровольская

Редактор И. Астафьева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 088/10 Изд. № 303 Тираж 1229 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР

llo делам изобретеиш п открытий

113035, Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5