Устройство для повышения технологической надежности шпиндельного узла

 

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в шпиндельных узлах металлорежущих станков. Целью изобретения является повышение долговечности по точности опор шпинделя путем поддержания в них оптимального натяга.Шпиндельньй узел состоит из шпинделя 1, обоймы 2, подшипников качения, имеющих внутренние 3 и наружные 4 кольца, распорных втулок 5 и 6, замкнутых полостей 7 с магнитной жидкостью и электромагнитов 8. С ними электрически связан через усилитель 9, сравнивающее устройство 10 и задатчик 11 датчик 12 положения шпинделя 1. При отклонении шпинделя 1 от заданного положения системой управления вырабатываются сигналы, которые после усиления управляют электромагнитами 8. Последние изменяют магнитные поля в упругих замкнутых полостях 7 с магнитной жидкостью. Вследствие этого результирующая сил внутреннего давления магнитной жидкости изменяет свое направление, распорные втулки 5 и наружные кольца 4 подшипников смещаются , увеличивая натяг и, следовательно , жесткость подшипников. Увеличение натяга происходит до тех пор, пока шпиндель не займет заданное положение . 1 ил. (Л Ад СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 150 4 В 23 В 19/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4002657/31-08 (22) 06.01.86 (46) 15.11.87. Бюл. В 42 (71) Тольяттинский политехнический институт (72) А.С. Крит, Ж.С. Равва, В.И. Карпов и О.В. Сергеева (53)" 621.941.2(088.8) (56) Пуш В.Э. Конструирование металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1977, с. 182-184. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ НАДЕЖНОСТИ ШПИНДЕЛЬНОГО

УЗЛА (57) Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в шпиндельных узлах металлорежущих станков. Целью изобретения является повышение долговечности по точности опор шпинделя путем поддержания в них оптимального натяга.Шпиндельный узел состоит из шпинделя 1, обоймы 2, подшипников качения, имеющих внутренние 3 и наружные 4 кольца, распорных втулок 5 и 6, замкнутых полостей 7 с магнитной жидкостью и электромагнитов 8. С ними электрически связан через усилитель 9, сравнивающее устройство 10 и эадатчик 11 датчик 12 положения шпинделя 1. При отклонении шпинделя 1 от заданного положения системой управления вырабатываются сигналы, которые после усиления управляют электромагнитами 8.

Последние изменяют магнитные поля в упругих замкнутых полостях 7 с магнитной жидкостью. Вследствие этого результирующая сил внутреннего давления магнитной жидкости изменяет свое направление, распорные втулки 5 и наружные кольца 4 подшипников смещаются, увеличивая натяг и, следовательно, жесткость подшипников. Увеличение натяга происходит до тех пор, пока шпиндель не займет заданное положение. 1 ил.

1351 717

Формула изобретения

Составитель A. Абрамов

Техред А.Кравчук

Корректор О. Кравцова

Редактор А. Огар

Заказ 5522/10 Тираж 970

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4, Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в шпиндельных узлах металлорежущих станков.

Цель изобретения — повышение долговечности узла по точности путем поддержания оптимального натяга в подшипниках качения, На чертеже показано устройство, 10 разрез, Устройство состоит из шпинделя 1, обоймы 2, подшипников качения, имеющих внутренние 3 и наружные 4 кольца, распорных втулок 5 и 6, замкнутых . 15 полостей 7 с магнитной жидкостью и электромагнитов 8. С ними электрически связан через усилитель 9, сравнивающее устройство 10 и задатчик 11 датчик 12 положения шпинделя 1. 20

Устройство работает следующим образом.

Сигнал, пропорциональный отклонению шпинделя 1 от заданного положения, поступает от датчика 12 в сравнивающее устройство 10, в.которое также вводится сигнал задатчика 11, пропорциональный требуемому отклонению оси шпинделя 1 от заданного положения.В случае повышения истинного значения 30 отклонения оси шпинделя 1 над заданным разность сигналов датчика 12 и задатчика 11, появляющаяся на выходе сравнивающего устройства 10, поступает на вход усилителя 9, а затем на электромагнит 8. В результате увеличивается магнитный поток, пронизывающий замкнутые полости 7 с магнитной жидкостью. Это. приводит к перераспределению внутреннего давления в ней таким образом, что результирующие силы оказываются направленными вдоль оси шпинделя 1 в противоположные стороны. Указанные силы вызывают смещение распорных втулок 5 в стороны от электромагнита 8, Смещение втулок 5 влечет за собой увеличение натяга в подшипниках качения, которое происходит до тех пор, пока возросшая жесткость опор шпинделя 1 не станет достаточной для того, чтобы возвратить его в заданное .положение, Устройство для повышения технологической .надежности шпиндельного узла, содержащее шпиндель, установленный в подшипниках качения, и распорные элементы, расположенные между наружными и внутренними кольцами пары подшипников, о т л и ч а.ю щ е е с я тем, что, с целью повышения долговечности по точности опор шпинделя, один из распорных элементов выполнен в виде замкнутых полостей с эластичными стенками, заполненных магнитной жидкостью, и электромагнита, расположенного между полостями с возможностью взаимодействия полюсами с их стенками и электрически связанного с введенной в устройство системой обратной связи, включающей датчик положения оси шпинделя.