Кольцевые мембраны.

На рисунке 2.30,а показана схема оправки с кольцевыми мембранами для зубообработки зубчатого колеса. В качестве установочно-зажимного элемента используется набор кольцевых мембран. Кольцевая мембрана представляет собой коническое кольцо (сплошное или с прорезями), которое имеет следующие параметры (рис.2.30, б) β – половина угла конуса, D и d наружный и внутренний диаметр, l – длина конуса, δ – толщина кольца, h – высота кольца. Кольца с прорезями более эластичные. На таких кольцах прорези выполняются в 2 ряда и располагаются по наружному диаметру и внутреннему диаметру в шахматном порядке. Кольца изготавливают из специальной кремниевой стали 60С2А с термообработкой. На оправке кольца 1 устанавливаются блоком между втулкой 2 и корпусом 3. Втулка крепится со штоком привода 4. Во время работы оправки под действием исходной силы W втулка получает осевое перемещение внутрь корпуса в результате которого за счет упругой осевой деформации кольца выпрямляются до контакта с заготовкой и встают в распор между втулкой и заготовкой. При этом диаметр D увеличивается на величину от 0,1 до 0,4 мм в зависимости от величины диаметра. Таким образом, происходит центрирование и закрепление заготовки. После снятия исходного усилия кольца за счет свое упругости принимают свое положение и заготовка свободно снимается с оправки. При расчете оправки полагают, что исходная сила привода W=W1+W2, где W1- часть исходной силы, которая затрачивается на осевую деформацию колец в пределах зазора S1 и S2, где S1 – диаметральный установочный зазор между заготовкой и кольцами в исходном положении,

S1=Dзаг-D.

S2 – монтажный зазор между втулкой и кольцами, S2=d-dвн.

W1 определяется по формуле теории прочности тонкостенных оболочек (см.лит.). W1=f(δ,D/d,E,λ), где λ – осевая деформация кольца. λ=h-h1.

W2 – часть исходной силы, затрачиваемая на закрепление заготовки.

Для определения W2 рассматривают исходное положение кольца и сравнивают его с рабочим положением (рис.2.30,в). В рабочем положении кольцо рассматривается как жестко поставленная распорка под углом β1 между заготовкой и втулкой. Тогда W2=Qtgβ1, если кольцо с прорезями W2=1,33Qtgβ1.

Расчет оправки ведется в следующей последовательности:

1.Выбирается угол β1 из условия не заклинивания β1=11⁰.

2.Определяется W2

3.Рекомендуется, чтобы осевая деформация не превышала 3/4h→h=4h1

4.Учитывая, что h1=lsinβ1 и h=lsinβ получаем β=4β1

5.Lcosβ1=(Dзаг-dвт)/2, lcosβ=(D-d)/2, 2l(cosβ1-cosβ)=(Dзаг-dвт)-(D-d)=(Dзаг-D)+(d-dвт)=S1+S2. S1=0,1…0,4 мм, S2→H9/d9(e8)

6.Определяется l→d, D, h→ выбирается стандартное кольцо

7.W1→W

В целом оправки с кольцевыми мембранами поточности центрирования уступают механизмам со сплошными мембранами (точность центрирования составляет 0,01 мм), однако развивают значительно большие усилия закрепления и позволяют устанавливать заготовки с длинными отверстиями.

Дата добавления: 2015-07-08