Шпиндельный узел

 

СОЮЗ СОВН СНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 В 23 В 19/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ е Ц

1Z 1 (21) 37781.36/25-08 (22) 26.07.84. (46) 30.06.86. Бюп. ¹ 24 (71) Общественное научно-исследовательское конструкторско-технологическое бюро при Специальном конструкторском бюро алмазно-расточных и радиально-сверлильных станков (72) Е.Е.Щелкунов (53) 621.9.06-233.1(088.8) (56) Фигатнер А.М. Расчет и конструирование шпиндельных узлов с подшипниками качения металлорежущих станков:

Обзор зарубежных материалов. — М.:

НИИМАШ, 1971, с. 157-158, рис. 67б. (54)(57) 1. ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ, в корпусе которого шпиндель размещен на опорах качения, которые представляют собой парные радиально-упорные подшипники с дистанционными кольцами между ними, и натяжное устройство для создания предварительного натяга в опорах,. отличающийся тем,что, с целью повышения надежности работы путем повышения точности и

° быстроходности вращения шпинделя,в каждой опоре один из парных подшипни-. ков смонтирован во введенной в узел

„„SU„„1240503 А1 радиально самоустанавливаемой по подшипнику плоской шайбе, фиксируемой на корпусе, а дистанционное кольцо передней опоры размещено между плоской шайбой и корпусом и жестко соединено с последним.

2. Узел по п.. 1, о т л и ч аю шийся тем,что в задней опоре каждый подшипник смонтирован в радиально самоустанавливаемых по подшипнику плоских шайбах, фиксируемых на корпусе, а между парными подшипниками в каждой опоре расположено введенное в узел самоустанавливающееся по торцам наружных колец подшипников дистанционное упругодеформируемое кольцо.

3. Узел по пп. 1,2, о т л и ч аю шийся тем,что в корпусе и плоских шайбах, а также на шпинделе посадочные поверхности для подшипников выполнены в виде узких поясков, расположенных в радиальном и осевом направлениях напротив зон контактов шариков, причем ширина поясков выполнена из условий одинакового отвода тепла от внутренних и наружных колец подшипников при нагреве.

240503

1 1

Изобретение относится к станкостроению.

Цель изобретения - повышение на« дежности работы узла путем повышения точности и быстроходности вращения шпинделя, вследствие чего обеспечива ется повышение точности монтажа узла.

На фиг. 1 изображен шпиндельный узел, вариант установки одного из под» шипника опор в"плоской шайбе, продоль ный разрез; на фиг. 2 — то же, в задней опоре каждого подшипника в плоской шайбе; на фиг. 3 — узел 1 на фиг. 1.

Шпиндельный узел состоит из корпуса 1, в котором размещен шпиндель 2 на передней и задней опорах качения, состоящих из парных радиально-упорных подшипников 3,4 и 5,6 соответственно и дистанционных колец 7 и 8.

Между опорами размещена дистанционная базирующая втулка 9. Натяжное устройство выполнено в виде втулки 10 и гайки 11. Радиально-упорные подшипники 3 и 6 установлены соответственно в радиально самоустанавливаемых по подшипнику плоских шайбах 12 и 13, фиксируемых на корпусе 1 при .помощи, например, винтов, в радиально-упорные подшипники 4 и 5 размещены в корпусе 1.

По второму варианту исполнения шпиндельного узла радиально-упорный подшипник 5 задней опоры шпинделя

2 установлен также в радиально самоустанавливаемой по подшипнику плоской шайбе 14. Для компенсации осевого биения торцов наружных колец подшипников между радиально-упорными подшипниками 3 и 4,5 и 6 установлены дистанционные упругодеформируемые кольца 15, самоустанавливаемые по торцам подшипников через кольца 16 жесткости.. Комплект подшипников и дистанционных колец подбирается из расчета создания необходимого осевого натяга при упоре регулируемого по осевому биению опорного торца

17 втулки 10 в торец шпинделя 2 при полной затяжке гайки 11. Торец 17 втулки 10 путем шлифовки с одной установки со шпинделем или путем углового взаимного смещения (или другой регулировки) выполнен параллельно торцу 18 шпинделя 2. Радиальноупорные подшипники 3-6 базируются по посадочным оверхностям выполнен ным в виде узких поясков 19 в корпусе, плоских шайбах и на шпинделе.Пояски 19 расположены против зоны контакта шариков подшипников по соответствующим направлениям (по торцам в осевом направлении и центрирующим диаметрам — в радиальном). Ширина поясков 19 определяется экспериментально из условия улучшения самоустановки и создания теплоотвода таким

1О образом., чтобы температура наружных и внутренних колец подшипников была одинаковой.

Монтаж узла производится следующим образом.

15 Для базирования подшипников и общего монтажа узла исходной деталью (как наиболее точной) является шпин» дель 2, так как пояски центрирующие и торцовые могут быть выполнены с

20 однои установки с одинаковыми и высо» кими показателями по концентричности и геометрической точности.

На шпиндель 2, установленный в вертикальном положении, последовательно монтируются радиально-упорный подшипник 3 с плоской шайбой 12, дистанционное кольцо 7, радиально-упорный подшипник 4, дистанционная втулка 9, радиально-упорный подшипник 5,корпус

1, дистанционное кольцо 8, радиально-упорный подшипник 6, плоская шайба 13, втулка 10 и гайка 11 (фиг. 1) .

При этом предварительно определяют направления биения внутреннего отвер35 стия подшипников относительно беговых дорожек и монтируют внутренние кольца подшипников биением в одну сторону, обеспечивая таким образом

40 повышение концентричности расположения беговых дорожек. Затем гайкой 11 производят затяжку до упора втулки

10 торцом 17 в шпиндель 2.

При овальности отверстий и наруж45 ных колец подшипников плоская шайба

12, корпус 1 и плоская шайба 13 относительно наружных колец подшипников монтируются во взаимно перпендикуляр. ных направлениях овальностей, снижая влияние этого показателя на точность

50 узла. Под усилием предварительного натяга корпус 1, плоские шайбы 12 и 13 самоустанавливаются в радиальном направлении, после чего фиксируют меж; ду собой плоскую шайбу 12, дистанционное кольцо 7, корпус 1 и плоскую шайбу 13.

Благодаря узким пояскам центрирования подшипники самоустанавливаются

1240503 лее точных, чем наружные кольца подшипников и технологически более точно монтируемых на шпинделе. и 1Е 15 16 13

12 7 15 16 9 1

Составитель Г.Никогосова

Редактор М.Товтин Техред М.Моргентал Корректор Т.Колб

Заказ 3431/7 Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 по торцам, не нарушая концентричнос,ти взаиморасположенных беговых дорожек. Для уменьшения влияния неточностей шпинделя 2, наружных колец подшипников и поверхностей дистанционных колец 7, 8 и корпуса 1 радиально-упорный подшипник 5.монтируется также в плоской шайбе 14 (фиг, 2).

Между парными радиально-упорными подшипниками 3,4 и 5,6 устанавливают дистанционные упругодеформируемые кольца 15, выполненные в виде, например, крестовины, позволяющей самоустановиться наружным кольцам под.шипников по шарикам и относительно беговых дорожек внутренних колец, боДля сохранения при температурном колебании установленного предварительного натяга, определяемого экспериментально, дистанционные упругодеформируемые кольца 15 могут быть вы1п полнены упругодеформируемыми в некотором диапазоне заданного колебания усилий натяга,а для снятия контактного давления дистанционных упругодеформируемых колец 15 на наружные кольца подшипников установлены кольца 16 жесткости.