Шлифовальный шпиндель

 

ШЛИФОВАЛЬНЫЙ ШПИНДЕЛЬ, . содержащий корпус с двумя крышками, .. встроенный привод, передний и задний подшипниковые узлы, упругую опору .заднего подшипника и ротор, опираю:щийся на подшипники, отличающийся тем, что, с целью расШи;рения технологических возможностей путём повышения виброустойчивости подшипниковых узлов, передний подшипниковый узел выполнен в виде сферического .подшипника скольженияj ус-тановленного в дополнительную упругую опору, содержащую три коаксчально расположенные втулки, внешняя и внутренняя из которых - жесткие цилиндрические , однобор овые с бортом, обращенным к средней упругой втулке, выполненной в виде многогранника со скругленными угла1в1, причем по обоим торцам упругой втулки установлены фиксирующие шайбы с двумя разнонаправленными выступами, один из которых размещен внутри многогранника , а другой в. осевом пазу бурта жесткой втулки, при этом задняя опоS ра выполнена в виде разрезной цилинд рической втулки и установлена в корпусе с помощью по крайней мере трех .упругих лепестков, образуемых на наружной поверхности втулки осевыми и радиальными проточ1 сами.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) В 24 В 41 04

ОПИСНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ° ьГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3369622/2508 (22) 23.12.81 (46) 30.03.83. Бюл. Р 12 (72) Ю.A. Андреев, Э.Е. Богорад, В.Я. Гуляев, A.Ñ. Кельэон, Б.Ф. Клочков, О.Н. Колтов, A.В. Кузьмин и A.A. Никитин (71) Ленинградское высшее. инженерное морское училище им. адм. С.О. Макарова (53) .621.924.54 (088.8) (56) 1. Патент CIQA Р 4211454, кл. 308-26,. опублик. 1980. (54) (57) ШЛИФОВАЛЬНЫЙ .ШПИНДЕЛЬ, содержащий корпус с двумя крышками, . встроенный привод, передний и задний подшипниковые узлы, упругую опору заднего подшипника и ротор, опирающийся на подшипники, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расши;рения технологических воэможностей путем повышения виброустойчивости

„„SU„„1007945 А подшипниковых узлов, передний подшипниковый узел выполнен в виде сфе- рического.подшипника скольжения, установленного в дополнительную упругую опору, содержащую три коаксиально расположенные втулки, внешняя и внутренняя из.которых — жесткие цилиндрические, однобортовые с бортом, обращенным к средней упругой втулке, выполненной в виде многогранника со скругленными углами, причем по обоим торцам упругой втулки установлены фиксирующие шайбы с двумя разнонаправленными выступами, один из которых размещен внутри многогранника, а другой в осевом пазу бурта жесткой втулки, при этом задняя опо- Я ра выполнена в виде разрезной цилинд рической втулки и установлена в корпусе с помощью по крайней мере трех ,упругих лепестков, образуемых на нар жной поверхности втулки осевыми и радиальными проточками. . Я

$007945

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано н шлифовальных станках, содержащих высокочастотные приводы со встроенным приводом.

Известен шпиндельный узел, содержащий корпус с двумя жестко укреплен ными на нем крышками, встроенный электродвигатель, нал, передний и задний шариковые подшипники вала, установленные в крышках корпуса, и 10 .гибкую (упругую) опору заднего подшипника. На переднем конце вала установлен на оправке шлифовальный круг. Передний подшипник вала установлен. в передней крышке корпуса 15 жестко, а задний подшипник — в обойме, подвешенной внутри регулировочной втулки на диафрагменных стальных пластинах (11 .

Однако в известном электрошпинделе установка вала шпинделя и одну упругую, а вторую жесткую опоры создает неравномерное распределение нагрузки на опоры как при работЕ .««пинделя, так и от воздействия 25

«еуранновешенности вращающихся властей. Кроме того, жесткая передняя опора не позволяет осуществлять самоустановку оси шпинделя, вызывая перекос внутреннего кольца переднего подшипника относительно наружного.

Имеющаяся конструкция не обеспечивает демпфирования колебаний системы на высоких частотах.

Отмеченные недостатки вызывают повышенную .виброактивность переднего подшипника, снижают ресурс его работы, что приводит к ухудшению качества и точности обрабатываемой поверхности.

Цель изобретения - расширение 40 технологических возможностей шпинделя путем повышения виброустойчивости подшипниковых узлов.

Поставленная цель достигается тем, что шлифовальный шпиндель, содержа- 45 щий корпус с двумя крышками, встроенный привод, передний и задний подшипннковые узлы, упругую опору заднего подшипника и ротор, опирающийся на подшипники, имеет передний подшипни- 50 коный узел, выполненный в виде сферического подшипника скольжения, установленного в упругую опору, содержащую три коаксиально расположенные втулки, внешняя и. внутренняя из коТорых жесткие, цилиндрические, однобортовые с бортом, обращенным к средней упругой втулке, выполненной в виде многогранника со скругленными углами, причем по обоим торцам упругой втулки установлены фиксирующие шайбы с двумя разнонаправленными выступами, один из которых размещен ннутри многогранника, а другой в осевом пазу бурта соответствующей жесткой втулКи, при этом задняя о««ора . 65 выполнена н ниде разреэной цилиндрической втулки и установлена в корпусе с помощью, по крайней мере, трех упругих лепестков, образуемых на наружной понерхиости втулки осевыми и Радиальными проточками.

На фиг. 1 изображен шлифональный шпиндель, продольный разрез; на фиг. 2 — н аксонометрии упругая опора заднего подшипника; на фиг. 3 в плане упругая опора переднего подшипника; на фиг. 4 — в аксономет рии упругая опора переднего подшипника, в разобранном виде.

Шпифовальный шпиндель ныполнен в виде помещенного н корпусе 1 ротора 2, который установлен в два подшипника, передний 3 из которых— сферический подшипник скольжения, а задний 4 — шарикоподшипник. Задний подшипник 4 своим внешним кольцом 5 помещен в расточке 6 ротора 2. Расточка, 6 заканчивается коническим карманом 7. Внутренним кольцом 8 подшипник 4 установлен на консольную упругую трубку 9 втулки 10. На внешней цилиндрической поверхности втулки 10 выполнены лепестки 11 в количестве не менее трех штук со стороны каждого торца. Каждый лепесток 11 имеет радиальный бурт 12, с помощью которых втулка 10 установлена в отверстии 13 корпуса 1 с натягом, обеспечиваемым упругой деформацией лепестков. Лепестки 11 на втулке 10 выполнены как единое целое и образуются при прорезке кольцевых 14 и осевых пазов 15 н количестве, равном количеству лепестков. Внутри втулки 10 и трубки 9 выполнено сквозное отверстие 16. Между задним торцом 17 втулки 10 и передним торцом 18 задней крышки 19 корпуса 1 шпинделя установлена пружина 20. Задняя крышка 19 корпуса 1 шпинделя снабжена направленной нперед консольной частью 21 с центральным отверстием 22 и конической поверхностью:23.

Коническая поверхность 23 входит с зазором в коническое отверстие 24 втулки 10. Передний подшипник 3 ротора 2 установлен в корпусе 1 посредством радиально упругой опоры 25, содержащей три коаксиальные втулки, две иэ которых — внешняя 26 (фиг. 3 и 4) и внутренняя 27 — жесткие цилиндрические, а средняя 28 — упругая и выполнена в виде многогранника со скругленными углами 29, внешний диаметр которых равен диаметру внутренней посадочной поверхности 30 внешней жесткой втулки 26. Внешняя втулка 25 имеет торцовый бурт 31, обращенный к средней втулке 28, и имеет осевой паэ 32. Внутренняя втулка 27 имеет торцовый бурт 33, обращенный к средней втулке 28, и имеет осевой паз 34. Между буртами

1007945

31 и 33 втулок 26 н 27 и средней . втулкой 28 установлено по фиксирующей шайбе 35 и 36. Фиксирующая шайба 35 имеет.два разнонаправленных осевых выступа 37 и 38. В сборе выступ 37 шайбы 35 размещается в па:зу 32 бурта 31 втулки 26, а выступ

38 шайбы 35 размещается во внутренней полости любого угла 29 втулки 28.

Фиксирующая шайба 36 также имеет два разнонаправленных выступа 39 и 40. В сборе выступ 39 размещается в пазу 34 бурта 33 втулки 27, а . выступ 40 размещается во внутренней полости другого угла 29 втулки 28.

В передней части ротора 2 жестко укреплена оправка 41 со шлифовальным кругом 42, а на корпусе 1 жестко укреплена оправка 41 со шлифовальным кругом 42, а на корпусе 1 жестко крепится фланец 43 с торцовым буртом 44. Пример выполнения встроенного привода шпинделя приведен на фиг. 1. Он содержит сопловой аппарат 45 и дисковые лопатки 46, выполненные как одно целое с. ротором 2.

Устройство работает следующим образомм.

При подаче воздуха через сопловой аппарат 45 на лопатки 46 ротор 2 приводится во вращение. Задний ша рикоподшипник 4 смазывается масляным туманом. который подается через отверстие 22 задней крышки 19. коническое отверстие 24. отверстие 16

5 втулки 10 и упругой трубки 9. затем поступает в карман 7 и далее — к телам качения подшипника 4. Втулка 10 буртами 12 лепестков 11 беэ зазора устанавливается в корпусе. 1, при этом сила .трения при осевом перемещении втулки 10 определяется натягом лепестков 11. Осевая фиксация ротора 2, компенсация его температурных расширений и создание

15 оптимального осевого натяга в шарикоподшипнике 4 осуществляется пружиной 20. Передняя упругая опора 25 в сборе зафиксирована в корпусе 1 в осевом направлении буртом 44 флан"

2п. ца 43 и сопловым аппаратом 45.

Предлагаемая конструкция шлифовального шпинделя позволяет снизить динамические опорные реакции, повы 5 сить Виброустойчивость шпинделя и ". жесткость его ротора. Ожидаемый экономический эффект от внедрения шпинделей с,частотой вращения 120000 о6/мин на 100 внутришлифовальных станках составляет 448,4 тыс. руб °

Составитель В. Зайцев

Редактор В. Пилипенко Техред A.À÷ Корректор И. шулла

Заказ 2210/20 Тираж 793 Подписное

BHHHGH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 ю

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4