Шпиндель станка
ШПИНДЕЛЬ СТАНКА по авт. св. № 931429, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки, осевой канал выполнен по всей длине вала, а шпиндель снабжен установленными герметично по торцам вала втулками с глухим отверстием диаметром, меньшим диаметра осевого канала, при этом на внутренней поверхности втулок выполнены продольные канавки, число которых выбрано из условия п 0,4 -д-, где п - число канавок; D - диаметр отверстия во втулке; d - ширина канавки. 1C 1C со
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК у В 24 В 41/04
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 931429 (21) 3635497/25-08 (22) 16.08.83 (46) 30.11,84. Бюл. № 44 (72) Л. Л. Васильев, И. П. Караим, Н. П, Лешук и В. В. Хроленок (71) Минский филиал Всесоюзного научноисследовательского конструкторско-технологического института подшипниковой промышленностии (53) 621.923.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 931429, кл. В 24 В 41/04, 1980 (прототип) .
„„SIJ„„1126423 (54) (57) ШПИНДЕЛЬ СТАНКА по авт. св. № 931429, отличающий ся тем, что, с целью повышения точности обработки, осевой канал выполнен по всей длине вала, а шпиндель снабжен установленными герметично по торцам вала втулками с глухим отверстием диаметром, меньшим диаметра осевого канала, при этом на внутренней поверхности втулок выполнены продольные . канавки, число которых выбрано из условия п = 0,4 где и — число канавок;
D — диаметр отверстия во втулке;
- ширина канавки.!!2642З
ВНЙИПИ Заказ 8808/1 I Тираж 28á Подписное
Филиал Г1ПП «Патент», г. Ужгорол, ул, Проектная, 4
1!.)обрете))ие относится к стаикостроеник).
По Основному авт. св. J¹ 93!429 извест(и )цпиндель стачка, выполненный в виде и.!а, установленного в корпусе на опорах, и <)()ои:(кон)шх которого выполнены герме1(; tt:ûå осевыс к 1!1)1л!.1, частично заполнен;!ые гл);1<)!!оси.гс(!ем. При этом внутренние
1(ов(!1;!(ост(! к(1!1!(Лов выполнены в виде ко1!у(()13 с мсн),!1(им диамстром у торца вала
lt,:t::.: -»11(рсзьб с направлением, противо-!! л()»к((ь((1 .:вправлению вращения вала.
13 да((и(и! K(it!ÃÃ()укции шпинделя В герме. .111,1, ка!1;:,)lt н!()Оисходит циркуляция теп.1(i0()(:tt г(.!и (: li:t. 1 и (иеъ! фазовых переходов, что !!Оз(3().1 нет ъ ВЕЛ11ЧИ Ь T(1!ЛООТВОД От ОПОР (ппи!1 0)J(я (1! . ()..!1!!!ко 0)tли lèс двуx каналов в валу
ИЗВСС(И<)ГО ШПИНДЕЛЯ ВСЛЕДСтВиЕ Разных условий теплоотдачи на концах вала не обеспечивает изотермичности опор и деталей шпинделя в целом, что снижает точность и качество обработки, а геометрия внутренних поверхностей каналов не обеспечивает высокоэффективный теплоотвод от опор.
Цель изобретения — — повышение точности обрабатываемой поверхности путем дальнейшего новы шения точности вращения ш пи н дел я.
Поставленная цель достигается тем, что и шпинделе осевой канал выполнен сквозным по вссй длине вала, а шпиндель снаб)кен установленными герметично по торцам вала втулками с глухим отверстием диаметром, меньшим диаметра канала, при этом на внутренней поверхности втулок выполнеHbl продольные канавки, число которых выбрано из условия п = — 0,4 — Г где !.! — число канавок;
D диаметр отверстия во втулке;
d — ширина канавки.
На фиг. показан шпиндель, продольпый разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.
Шпиндель выполнен в виде вала 1, к<) горый на опорах 2, например гидростатичсских, качения, скольжения установлен
- в корпусе 3. Внутри вала выполнен осевой канал 4, на концах вала установлены втулки 5 с глухим отверстием 6 диаметром, меньцим диаметра канала 4. На внутренней поверхиосги канала 4 уложено капиллярнопористое тело 7 (например. металлическая сетка). которое может быть уложено и 13() втулках 5. На внешней стороне втулок 5 выполнено оребрение 8.
Шпиндель работает следующим образом.
При вращении вала теплоноситель распределяется по внутренней поверхности канала 4. Теплота, выделяющаяся нри вращении вала в опорах, расходуется на испарение теплоносителя, пар движется к втулкам
5, на внутренней поверхности которых конденсируется, отдавая теплоту через стенки втулок окружающей среде (СОЖ, воздуху) .
Конденсат под действием центробежных сил стекает в канал 4. Интенсивность теплоотдачи при конденсации пара зависит от толщины пленки на поверхности конденсации. Чем больше длина течения пленки конденсата, тем больше средняя тол щи на
20 пленки, поэтому вь!Полнение Отверс ия во втулке 5 меньшего диаметра позволяет уменьшить толщину пленки и, соответственно, повысить эффективность теплопередачи.
Выполнение продольных канавок на внутренней поверхности втулок 5 приводит к тому, что конденсат стекает в канавки и по ним возвращается в канал, что также позволяет уменьшить толщину пленки жидкости на поверхности конденсации и повысить эффективность теплоотдачи. Прокладка
З0 капиллярно-пористого тела во втулках повышает теплоотдачу внешней среде.
Число канавок определяется из анализа теплопередачи по формуле и = 0,4 где n — число канавок; диаметр отверстия втулки;
d. — ширина канавки.
Выполнение канала в валу по всей длине обеспечивает равномерность температуры пара по всему каналу и, как следствие, 40 равномерность температуры вала и опор, что способствует повышению точности вращения шпинделя.
Использование изобретения позволит обеспечить равномерность и эффективность охлаждения опор шпинделя, что положи45 тельно сказывается на повышении точности обработки.
