ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Шпиндельные узлы из "Гидростатическая смазка в станках Изд.2 " Конструкция, показанная на рис. 79, с, применяется при диаметре шпинделя =50... 180 мм. Шпиндель и рабочие втулки выполнены из закаленной стали. Осевой подшипник образован узким буртом шириной I. Конструкция, показанная на рис. [c.146] На рис. 80 показаны конструкции шпиндельных узлов тяжелого токарного станка с диаметром обработки до 2,5 м (рис. [c.146] Для уменьшения влияния деформаций опор и погрешностей обработки при диаметре шпинделя более 260 мм предусматривают по шесть радиальных карманов на каждой опоре. В токарном станке (рис. 80, а), кроме этого, выполнено два ряда / и 2 карманов. [c.148] В конструкции, показанной на рис. 80, в, упорный подшипник образован полукольцами 2 и Зу передающими усилие на корпус 4 шпиндельной бабки, а не на недостаточно жесткие крышки 1. В качестве систем питания узлов по рис. 80, б, в использованы дроссельные блоки см. рис. 30). [c.148] Особенность конструкции, показанной на рис. 81, а, состоит в том, что осевой подшипник образован торцами 2 втулок и узким кольцом 1 шириной /=30 мм. Благодаря этому при значительных тепловыделениях и изменении температуры деталей зазор в подшипнике от тепловых деформаций меняется незначительно. Недостатками конструкции являются сложность обработки рабочего торца 3 и монтажа опоры, а также восприятие осевого усилия резания корпусом через винты 4. [c.148] Конструкция на рис. 81, б отличается от рассмотренной расположением осевой опоры на задней стенке шпиндельной бабки, благодаря чему обеспечена технологичность сборки. Недостатком является влияние тепловых деформаций шпинделя на положение режущей кромки инструмента. В качестве системы питания применяют дроссельные блоки (см. рис. 30) с регулируемым сопротивлением и АСП. На рис. 82, а показана конструкция шпиндельной бабки шлифовального станка. Для получения высокой частоты вращения упорный подшипник образован узким буртом 1 шпинделя и торцами втулок 2 и 3. На рис. 82, б приведена схема высокоскоростного шпинделя на гидростатических опорах для многоцелевого станка. [c.148] Конструкция подшипника с внутренним дросселированием (рис. 82, в и рис. 29, е) используется в опорах фрезерного шпинделя и делительного червяка — привода вращения стола зубообрабатывающих станков, имеющих скорость скольжения до 3 м/с. Диаметр подшипников 50. .. 200 мм. [c.148] При применении подшипников с внутренним дpo eлиpioвa-нием требования по точности установки опор выше, чем для обычных подшипников. Важную роль играют конструктивные параметры опор. Ширину проточек и (рис. 83) выбирают минимальной, исходя из условий изготовления. Длина втулки Ь — = (1. .. 1,5) с при диаметре вала до 180 мм. [c.151] Размеры перемычек 1, 1% и /з зависят от размеров подшипника, лимитируются их прочностью и контактными нагрузками на опору при отключении смазочного материала и выбираются равными (0,05... 0,12) . В зависимости от конструктивного исполнения целесообразно назначать следующие соотношения перемычек (рис. 83, а) и (рис. 83, б). [c.151] В этом случае давление в несущих карманах равно половине давления в приемных при среднем положении вала, а жесткость масляного слоя максимальна и в 2 раза выше, чем у обычных подшипников. При большом смещении вала (е 0,5) жесткость ниже, чем у подшипников с капиллярными дросселями. Схема на рис. 83, б обеспечивает на 15% меньшую жесткость, но она более конструктивна, чем схема, показанная на рис. 83, а, так как размер перемычки 1 может выбираться большим. [c.151] Опоры с внутренним дросселированием целесообразно применять там, где имеют место трудности с размещением обычных дросселей. [c.152] Система питания высокоскоростного щпиндельного узла расточного станка диаметром шпинделя 160 мм приведена на рис. 84. Питание карманов радиальных и осевых опор осуществляется через щелевые дроссели 7 и 2, Оптимальное соотношение входного давления рн к давлению в карманах р устанавливается изменением сопротивления истечению всех потоков блока одновременно (при вращении блока производится и его очистка при эксплуатации). Для визуального контроля за работой опор предусмотрены многопозиционные золотники 3, позволяющие манометром 4 контролировать давление в любом кармане. Для автоматического контроля давления в карманах предусмотрены блоки 5 (см. рис. 71, б). При снижении давления в любом из карманов ниже минимального уровня (0,3 МПа) срабатывает реле давления 6 и производится автоматическое торможение шпинделя и отклонение вращения главного привода. Падение давления может быть вызвано засорением дросселей, задиром перемычек на опорах, обрывом трубопровода и т. п. [c.152] Часто в шпиндельных опорах используют дроссельные системы питания на базе дросселей трения. При использовании блоков дросселей (см. рис. 30) снижаются требования к допускам изготовления радиального и осевого зазоров в подшипнике благодаря возможности изменения сопротивлений дросселей. При низкой частоте вращения шпинделя, когда окружная скорость менее 5 м/с, предусматривать аккумулятор и холодильную установку не обязательно. Вследствие недостаточной жесткости шпинделей применение других систем питания (обеспечивающих более высокую жесткость), как правило, не оправдано. [c.153] Конструктивные параметры шпиндельных подшипников. При скоростях скольжения до 10... 12 м/с параметры шпиндельных опор (см. рис. 8, б) 6=0,1 /, Ь2=0,2й и Ь— (0,7... 1)с1. При скорости до 20. .. 30 м/с целесообразно назначать Ь= (0,5. ..0,6) Л (что уменьшает влияние фрикционного движения масла), Ь = = (0,04. .. 0,05)и Ь2= (0,07. .. 0,1) . [c.153] Полезно карманы выполнять не сплошными, а в виде пазов, перпендикулярных оси, при этом повышается безопасность работы в аварийных режимах. Подвод масла скоростных опор рекомендуется в центре кармана, а при малой скорости место подвода — произвольное. Глубина карманов принимается 1. .. 4 мм. [c.153] Опоры выполняют с дренажными канавками 1 (см. рис. 4 и 8, б) и без них. Дренажные канавки увеличивают трудоемкость обработки, но обеспечивают лучший отвод теплоты (больше расход масла через опору) и повышают жесткость особенно при большой скорости (при 0=15 м/с жесткость увеличивается до 50%). [c.153] В радиальных подшипниках (шпиндельная опора) должно быть не менее четырех карманов. При диаметре шпинделя более 250 мм может быть предусмотрено шесть карманов. В крупных упорных шпиндельных подшипниках (диаметром более 500 мм) при больших опрокидывающих моментах выполняют три или четыре кармана, но в большинстве случаев ограничиваются одним кольцевым карманом. Большее число радиальных карманов усложняет конструкцию, но не дает ощутимых преимуществ (у опоры с числом карманов, равном шести, равномерность жесткости в различных сечениях выше на 15%, чем у подшипника с четырьмя карманами, и несколько выше точность). [c.153] Давление нагнетания рн устанавливают 3. .. 5 МПа, а давление в карманах (0,4. .. 0,6)рн. Расход через опоры составляет от нескольких литров до 100 л/мин и более. При таких расходах могут быть большие потери давления в магистрали нагнетания (трубах, переходниках, штуцерах и т. п.). [c.154] Вернуться к основной статье