Шпиндельный узел металлорежущего станка
Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в шпин дельных узлах металлорежущих станков с автоматическим регулированием натяга в подшипниках Целью изобретения является повышение надежности шпиндельных уз лов путем повышения точности и стабильно сти регулирования натяга в подшипниках На шпинделе 1 установлен механизм созда ния и регулирования натяга состоящий из выполненных за одно целое деформируемо го элемента 4 инерционных масс 5 и нажим ных колец 6 7 и гайки 8 Для создания предварительного натяга гайку 8 наоинчи вают на шпиндель При вращении шпинде ля за счет центробежных сил создаваемых инерционными массами 5 происходит из менение натяга 2 ил
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5м В 23 В 19/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ч ..l
U 10 3 7 2 5 с (К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4650491/08 (22) 30,12.88 (46) 15.03.91. Бюл. ¹ 10 (71) Одесское специальное конструкторское бюро прецизионных станков (72) Б.И.Витес, Ю.Ш.Збарский и Л.Е.Крайтман (53) 621.941,2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 551457, кл. В 23 В 19/02, 1977, (54) ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ MF TAFIËOÐÅЖУЩЕГО СТАНКА (57) Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в шпиндельных узлах металлорежущих станков с.. Ж 1634369 A1 автоматическим регулированием натяга в подшипниках. Целью изобретения является повышение надежности шпиндельных узлов путем повышения точности и стабильности регулирования натяга в подшипниках.
На шпинделе 1 установлен механизм создания и регулирования натяга, состоящий из выполненных за одно целое деформируемого элемента 4, инерционных масс 5 и нажимных колец 6, 7 и гайки 8. Для создания предварительного натяга гайку 8 навинчивак;т на шпиндель. При вращении шпинделя за счет центробежных сил, создаваемых инерционными массами 5, происходит изменение натяга. 2 ил, 1634369
Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в шпиндельных узлах металлорежущих станков с автоматическим регулированием натяга в подшипниках.
Целью изобретения является повышение надежности шпиндельного узла путем повышения точности и стабильности регулирования натяга в подшипниках, На фиг, 1 показан общий вид шпиндельного узла с разрезом; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг, 1, Шпиндельный узел содержит шпиндель 1, установленный в корпусе 2 на радиальноупорных подшипниках 3, механизм создания предварительного натяга подшипников и совмещенное с ним устройства регулирования натяга, включающее деформируемый элемент 4, инерционные массы 5 и нажимные кольца 6, 7. Деформируемый элемент 4, инерционные массы 5 и нажимные кольца 6, 7 выполнены за одно целое. Деформируемый элемент 4 имеет форму ломаных либо криволинейных арок с утолщениями в середине. Утолщения выполняют роль инерци онных масс 5.
Задняя опора шпинделя 1 не показана, так как в ней натяг подшипников не регулируется. Гайка 8 размещена на шпинделе 1, стопорится винтом и прижата своим торцом к нажимному кольцу 6, а кольцо 7 прижато к внутреннему кольцу подшипника 3. Наружные кольца подшипников 3 зажаты между выступом корпуса 2 и упорной крышкой
9, Между подшипниками 3 установлень, разнотолщинные кольца 10 и 11, определяющие максимальное значение натяга подшипников.
Устройство работает следующим образом, Для создания предварительного натяга гайку 8 навинчивают на резьбовую часть шпинделя 1. Торцом гайка давит на нажимнсе кольцо 6 и изгибает арки деформируемого элемента 4, тем самым создается максимальный предварительный натяг подшипников 3, величина которого определяется разностью толщин колец 10 и 11. Это означает, что увеличение силы упругости деформируемого элемента сверх определенного значения не увеличивает натяга подшипников 3, так как смещение их внутренних колец по отношению к наружным происходит до тех пор, пока внутренние кольца подшипников 3 не войдут в контакт с кольцом 10, При вращении шпинделя 1 центробежные силы, приложенные к инерционным массам 5, вызывают распорные (цепные) усилия в местах заделки деформируемого элемента 4 в нажимные кольца 6,7
55 и тем самым уменьшают усилия, действующие на внутренние кольца подшипников 3.
Закон, согласно которому происходит изменение натяга подшипников 3 при действии определенных по величине центробежных сил, зависит от относительного расположения нажимных колец 6, 7 и инерционных масс 5. Проектировщику заранее известны диапазон необходимого изменения натяга, диапазон скоростей вращения шпинделя, конструктивные ограничения, определяющие возможные значения величин инерционных масс и радиус их расположения, т.е. известно отношение К величины радиальной (центробежной) силы, развиваемой инерционными массами 5, к величине вызванного ею изменения силы натяга. Кроме того, выбор подшипников 3 и диаметра резьбы гайки 8 определяет величину Со— суммарную осевую жесткость элементов шпиндельного узла, характеризующую смещение опорных поверхностей, контактирующих с нажимными кольцами 6, 7 друг относительно друга при действии между ними распорного усилия. Величина С изгибной жесткости полуарки определяется, с одной стороны, требованием прочности деформируемого элемента, с другой стороны — удобством и простотой создания предварительного натяга: величина С„не может быть больше некоторого значения, так как в противном случае будет необходимым точное определение угла закручивания гайки 8 на резьбе.
Из изложенного ясно, что взаимное расположение инерционных масс 5 и нэжимных колец 6, 7, характеризуемое отношением,и стрелки арки к длине ее пролета, не может быть произвольным, а должно быть вполне определенным, обеспечивающим заданное значение К при известных С и С, Это значение (определяется соотношением:
С. К + 2 (4 Со + Си ) Благодаря тому, что устройство регулирования натяга выполнено за одно целое, исключено возникновение сил трения между элементами устройства, Формула изобретения Шпиндельный узел метэллорежущего станка, содержащий шпиндель, установленный в корпусе на подшипниках качения, и механизм регулирования натяга, выполненный в виде деформируемого элемента, инерционных масс и нажимных колец, о тл ичающийся тем,что,сцелью 1634369 Составитель А. Абрамов Редактор О. Спесивых Техред М.Моргентал Корректор В. Гирняк Заказ 716 Тираж 530 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 повышения надежности шпиндельного узла путем повышения точности и стабильности регулирования натяга в подшипниках, деформируемый элемент, инерционные массы и нажимные кольца выполнены за одно це- 5 лое, причем деформируемый элемент выполнен с арочным профилем в продольном сечении, а центры инерционных масс расположены в плоскости симметрии арочного профиля.
