Опора вала высокоскоростного агрегата

 

Использование: изобретение относится к машиностроению, преимущественно к обработке металлических деталей резанием. Сущность изобретения: опора вала высокоскоростного агрегата включает корпус 1, размещенные в нем подшипники 2, в которых установлен вращающийся вал 3, и упругие блоки в виде расположенной на наружном кольце каждого подшипника обоймы 4 и гибких стержней 5, связанных с одной стороны с обоймой, а с другой с корпусом . Стержни связаны с корпусом и обоймой посредством конического соединения из условия направления вершин конусов в противоположные стороны, при этом в месте соединения корпуса со стержнями установлена тарельчатая пружина 7. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s В 23 В 19/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4765801/08 (22) 07.12.89 (46) 30.09.92. Бюл. ¹ 36 (71) Ленинградское высшее инженерное морское училище им. адм. С,О. Макарова (72) А,В. Горлов, П.М, Гукьямухов, А.С. Кельзон и В,Д. Захаров (56) Авторское свидетельство СССР № 484324, кл. F 16 С 41/02, 1972.

Авторское свидетельство СССР

N- 233366, кл. F 16 С 23/02, 1966. (54) ОПОРА ВАЛА ВЫСОКОСКОРОСТНОГО

АГРЕГАТА (57) Использование: изобретение относится к машиностроению, преимущественно к обИзобретение относится к машиностроению, преимущественно к обработке металлических деталей резанием.

Известен шпиндельный узел, содержащий корпус и шпиндель, установленный в корпусе посредством опор качения, имеющих внутренние кольца, установленные неподвижно, одна из которых состоит из нескольких подшипников, а другая содержит упругий блок, расположенный между корпусом и наружным кольцом подшипника данной опоры со стороны действия осевого усилия. Опора, содержащая несколько подшипников, снабжена упругими блоками, расположенными между наружными кольцами подшипников данной опоры и корпусом с противоположной действию осевого усилия стороны, при этом между одним из упругих блоков и корпусом имеется осевой зазор. работке металлических деталей резанием.

Сущность изобретения: опора вала высокоскоростного агрегата включает корпус 1, размещенные в нем подшипники 2, в которых установлен вращающийся вал 3, и упругие блоки в виде расположенной на наружном кольце каждого подшипника обоймы 4 и гибких стержней 5, связанных с одной стороны с обоймой, а с другой с корпусом. Стержни связаны с корпусом и обоймой посредством конического соединения из условия направления вершин конусов в противоположные стороны, при этом в месте соединения корпуса со стержнями установлена тарельчатая пружина 7. 1 ил.

Недостатком шпиндельного узла является то, что увеличение частоты вращения шпинделя при осевом упругом элементе невозможно, так как большая жесткость шпинделя в радиальном направлении приводит к весьма большим амплитудам поперечных колебаний при переходе через первую критическую скорость и вследствие этого шпиндель не может работать в зоне, расположенной выше критической скорости.

Известна гибкая опора подшипника, содержащая корпус и упруго подвешенный радиально упорный подшипник, а также связанные с корпусом элементы его установки относительно вала, в которой элементы установки подшипника выполнены в виде нескольких наклонных гибких связей, оси которых направлены по образующим корпуса, имеющего вершину на оси под1764832 тарельчатая пружина, шипника, причем натяжение гибких связей осуществляется приложенной к подшипнику осевой силой от нагрузочного устройства или вала, при этом нагрузочное устройство выполнено в виде пружин, опирающихся на корпус.

Недостатком опоры является то, что гибкие связи, оси которых направлены по образующей корпуса, имеющего вершину на оси подшипника, испытывают растягивающую или сжимающую нагрузку как от нагрузочного устройства, так и от возможного перемещения подшипника (растяжение или сжатие и изгиб), что не может не сказаться на их прочности и надежности. В этой конструкции не обеспечена точность в осевом направлении, необходимая при обработке металлов на станках. Гибкие связи совместно с нагрузочным устройством создают постоянное упругое поле, что дает значительное увеличение амплитуды при проходе резонансных зон. Кроме того, гибкие связи, установленные под углом к оси, создают при радиальном смещении обязательное осевое смещение, что отрицательно влияет на чистоту обработки в металло режущих ста н ках.

Цель изобретения — повышение чистоты обработки на фрезерных станках, в шпиндельном узле которых использована опора, за счет создания условий для осевого центрирования подшипника, Поставленная цель достигается тем, что в опоре вала высокоскоростного агрегата, включающей корпус, размещенные в нем подшипники, в которых установлен вращающий вал, и упругие блоки в виде расположенной на наружном кольце каждого подшипника обоймы и гибких стержней, связанных с одной стороны с обоймой, а с другой — с корпусом, стержни связаны с кор,пусом и обоймой посредством конического соединения из условия направления вершин конусов в противоположные стороны, при этом в месте соединения корпуса со стержнем установлена введенная в устройство тарельчатая пружина.

На чертеже показана предлагаемая опора, Опора вала высокоскоростного агрегата содержит корпус 1, размещенные в нем подшипники 2, в которых установлен вращающийСя вал 3, и упругие блоки в виде расположенной на наружном кольце каждого подшипника 2 обоймы 4 и гибких стерж5

50 ней 5, связанных с одной стороны с обоймой

4, а с другой с корпусом 1. Стержни 5 связаны с корпусом 1 и обоймой 4 посредством конического соединения 6 из условия направления вершин конусов в противоположные стороны, при этом в месте соединения корпуса 1 со стержнем 5 установлена тарельчатая пружина 7, Опора работает следующим образом.

При увеличении частоты вращения вала

3 он проходит с весьма малыми амплитудами через первую и вторую критические скорости благодаря малой жесткости в радиальном направлении упругих блоков, выполненных в виде расположенной на наружном кольце каждого подшипника 2 обоймы 4 и гибких стержней 5, связанный с одной стороны с обоймой 4, а с другой с корпусом 1, за счет раскрытия стыков конических соединений 6. При дальнейшем увеличении частоты вращения вал 3 входит в зону самоцентрирования, В этой зоне амплитуды вала 3 становятся минимальными, стыки конических соединений 6 под действием усилий тарельчатых пружин 7 закры ваются, тем самым происходит осевое центрирование подшипников 2 вала 3, при этом улучшается чистота обрабатываемой поверхности, В то же время гибкие стержни 5 благодаря эффекту самоцентрирования позволяют снизить остаточную неуравновешенность вращающегося вала 3 и тем самым снизить виброактивность агрегата и повысить чистоту обрабатываемой поверхности.

Формула изобретения

Опора вала высокоскоростного агрегата, включающая корпус, размещенные в нем подшипники, в которых установлен вращающийся вал, и упругие блоки в виде расположенной на наружном кольце каждого подшипника обоймы и гибких стержней, связанных с одной стороны с обоймой, а с другой с корпусом, отл и ч а ю ща я ся тем, что, с целью повышения чистоты обработки изделий на фрезерных станках, в шпиндельных узлах которых использована опора, за счет осевого центрирования подшипника, стержни связаны с корпусом коническим соединением из условия направления вершин конусов в противоположные стороны, при этом в месте соединения корпуса со стержнями установлена введенная в устройство.. 1764832

Составитель А.Горлов

Редактор Т.Горячева Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Заказ 3336 Тираж Подписное

ВНИИПИ Гасударственного 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