Шпиндельный узел прецизионного станка
Союз Советских
Социалистических
Республик (11) 532487 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено21.07.75 (21) 2163290/08 с присоединением заявки № (23) Г1риоритет (Q) Опубликовано25.10.76.Бюллетень ¹39 (45) Дата опубликования списания 07.01.77 (51) М. Кл.т
В 23 В 47/00
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.952.5 (088.8) (72) Автор изобретения
В, К, Петрушин (71) Заявитель (54) ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ПРЕЦИЗИОННОГО СТАНКА
Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в прецизионных металлорежущих станках, Известен шпиндельный узел, в котором комбинируются радиальные гидростатические подшипники с радиальными роликовыми подшипниками и упорные гидростатические подшипники с упорными роликовыми подшипниками, Ролики радиальных и упорных роликсподшипников находятся в постоянном контак- 0 те со шпинделем.
Однако при вращении ролики занимают неопределенное положение в зазоре подшипника, поэтому возникают вибрации шпинделя и контактирующие поверхности быстро изнаши- 1н ваются. В результате комбинации радиальных гидростатических подшипников и упорных гидростатических подшипников с роликовыми подшипниками шпиндель имеет сложную конструкцию (1). 20
Известен шпиндельный узел, в котором комбинируются гидростатический упорный подшипник с шариковым упорным подшипником так, что наружный торец одного из колец шарикоподшипника является опорной по- 25 верхностью для гидростатического подшипника, Однако находящийся на вращающемся шпинделе упорный подшипник создает вибрации шпинделя в связи с тем, что одно кол цо, шарики и сепаратор под действием центробежных сил и сил инерции имеют беспорядочные смещения относительно оси шпинделя (2).
Из известных шпиндельных узлов наибслее близок к изобретению по технической сущности шпиндельный узел, в котором гидростатические радиальные подшипники скомбинированы с роликовыми радиальными подшипниками(3).Зазор между роликами и поверхностями дорожек, на которых расположены ролики, в роликовом подшипнике меньше зазора в гидростатическом подшипнике, Поэтому при нагрузках, превышающих несущую способность масляной подушки, роликовый подшипник ограничивает смещение шпинделя в зазоре гидростатического подшипника и предотвращает контакт между поверхностью гидростатического подшипника и шпинделя, При этом нагрузку воспринимают гидрсстатический и роликовый подшипники, 532487
Если радиальная нагрузка не превышает несущей способности масляной подушки, то ее воспринимает только гидростатический подшипник, а роликовый подшипник не несет нагрузки, но работает все время, пока Ь вращается шпиндель. Осевые нагрузки вос принимает целиком упорный гидростатичес кий подшипник, Контакт между шпинделем и поверхностью этого подшипника менее опасен, чем в радиальном подшипнике, так
10 как при заклинивании шпинделя в упорном подшипнике узел легко разбирается и поддается ремонту, В этом узле в процессе вращения ролиЫ ки занимают неопределенное положение в зазоре роликового подшипника и создают вибрации шпинделя. При этом ролики и пс . верхности дорожек, на которых расположены ролики, изнашиваются во время вращения шпинделя.
11ель изобретения — повышение точности и долговечности шпиндельных узлов.
Йля этого подшипники качения выполнены беззазорными, а шпиндель установлен в отверстиях их внутренних обойм с зазором меньшим, чем зазор между шпинделем и подшипником скапьжения, На чертеже схематически изображен предложенный шпиндельный узел, в разре е.
Шпиндель 1 установлен в подшипниках скольжения с подушкой из текучей среды, поддерживающей шпиндель, например в аэрьстатических радиальных 2, 3 и упорных 4, 5 подшипниках. С подшипником 2 скомбинирован роликовый подшипник 6, а с подшипником 3 — роликовый подшипник 7. Между цапфами шпинделя и отверстиями внутренних обойм подшипников 6 и 7 имеются зазоры а", . Между опорными поверхностями > шпинделя и отверстиями подшипников 2 и 3 имеются зазоры "б", Зазор "а" меньше за.— зора "б", Обоймы и ролики подшипников 6 и 7 выполнены таким образом, что радиальный зазор между телами качения и обойм ми подшипников отсутствует.
При радиальных нагрузках, не превышающих несущую способность воздушной подушки, нагрузка воспринимается воздушной подушкой, Роликовые подшипники 6 и 7 не участвуют в работе и остаются неподвижными, При увеличении радиальной нагрузки выбирается зазор "а"„- шпиндель опирается цапфами на внутренние обоймы роликовых подшипников 6 и 7 и они вступают в работу.
Поскольку зазоры "a" меньше зазоров "б", контакт между шпинделем и поверхностью подшипника скольжения исключается, При работе без радиальных перегрузок шпиндельный узел сохраняет все достая ства шпиндельных узлов, в которых применены подшипники скольжения с подушкой из текучей среды, поддерживающей шпиндель.
При радиальных перегрузках шпиндель не выходит из строя, поскольку возможность за1 клинивания шпинделя в радиальных опорах исключается, При осевых перегрузках может произойти заклинивание шпинделя в осевой опоре, но шпиндельный узел в этом случае легко разбирается и поддается ремонту.
Таким образом в предлагаемом узле ис ключается неподдающиеся ремонту заклинивания шпинделя.
Формула изобретения
Шпиндельный узел прецизионного станка, шпиндель которого установлен на радиаль ных подшипниках скольжения с подушкой из текучей среды, каждый из которых скомбичирован с подшипником качения, о т л ич а ю щ .и и с я тем, что, с целью повышения точности и долговечности узла, подшипники качения выполнены беззазорными, а шпиндель установлен в отверстиях их внутренних обойм с зазором меньшим, чем зазор между шпинделем и подшипником скольжения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Патент США М 3499692, кл, 308-9
1970, 2, Авторское свидетельство СССР
М 288495, М, Кл, В 23 В 47/00, 1969.
3, Патент США Ъ 3454309, Кл. 30835, 1969.
532487
Составитель В. Довнар
Редактор В, Дибобес Техред M. Левицкая Корректор Б. К гас
Заказ 5545/221 Тираж 1178 Подписное
UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
