Шпиндельный узел

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>952550 (61) Дополнительное к авт. свид-ау(22) Заявлено 140181 (21) 3234991/25-08 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 230882, Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 250882 ($1) М. Кп.з

В 24 В 41/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (Я() УДК 621.924 ° 54 (088.8) (72) Авторы изобретения

С.Е ° Баранов, A.A. Махонкин, С.М. Соболев и С.И. Борисенко с

Харьковское опытно-конструкторское бюро ш пифовальных станков

Ф:Ф Ъ. Т (71) Заявитель (54) ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в шпиндельных узлах металлорежущих станков, в частности круглошлифовальных.

Известен шпиндельный узел с гидростатическими подшипниками, выполненными на конической поверхности в неподвижной гильзе (1) .

Известен также шпиндельный узел консольного типа, содержащий полую

ocb, консольно закрепленную на корпусе шлифовальной бабки, на которой в гидростатических подшипниках с зазором установлен шпиндель-гильза. На полой оси выполнена кольцевая канавка, соединенная с источником давления. С каждой стороны этой канавки равномерно по окружности расположено по четыре приемных камеры и по четыре несущих кармана, образующих два радиальных гидростатических подшипника с взаимообратным дросселированием.

Причем каждая приемная камера каждо-. го подшипника соединена каналом с диаметрально противоположным ей несущим карманом своего подшипника. Соединение приемных камер с несущими карманами осуществлено при помощи сверлений, выполненных в оси, и сино товых канавок, выполненных во втулке, запрессованной в полую ось f2(.

Известное устройство имеет низкую угловую жесткость, что не позволяет использовать эту конструкцию на торцекруглошлифовальных и круглошлифовальных станках.

Цель изобретения — повышение угловой жесткости шпинделя шлифовального круга, установленного на гидростатических подшипниках.

Поставленная цель достигается тем, что каждая приемная камера гидростатического подшипника каналом

15 соединена с диаметрально противоположным ей несущим карманом другого гндростатического подшипника.Такое исполнение шпиндельного узла значительно повышает угловую жесткость шпинделя за счет того, что возникающие при обработке опрокидывающие силы, стремящиеся иэвернуть шпиндель-гильзу с шлифовальным кругом, компенсируются силами давления, образующимися в диаметрально противоположных несущих карманах.

На чертеже показан шпиндельный узел, разрез.

Шпиндельный узел содержит полую ось 1, консольно закрепленную к кор952550 пусу 2 шлифовальной бабки, на конической рабочей поверхности полой оси

1 выполнена кольцевая канавка 3, соединенная с источником давления P смазки. С каждой стороны от канавки, равномерно по окружности, распо- . ложено по четыре приемных камеры

4-7 и по четыре несущих кармана 811, образующие два радиальных гидростатических подшипника с взаимообразным дросселированием, на которых установлен с зазором шпиндель-гильза

12 с закрепленной на нем планшайбой

13, несущей закрепленный на ней с помощью диска 14 шлифовальный круг 15, взаимодействующий с обрабатываемой деталью 16. На торце шпинделя-гильзы закреплена крышка 17, которая образует с валом 18 зубчатую муфту.

Второй конец вала 18.соединен с при-.. водом вращения, например с валом электродвигателя. Зазоры в гидростатических подшипниках обеспечиваются с помощью компенсатора 19 при сборке.

Приемные камеры 4 и 5 одного гидростатического радиального подшипника посредством сверления 20 и канавок 25

21 соединены с диаметрально противоположными несущими карманами 10 и 11 е другого радиального гидростатического подшипника, а приемные камеры 6 и 7 — с несущими карманами 8 и 9. Щ

Соединительные канавки 21 выполнены на наружной поверхности гильзы 22.

Через щели 23 и 24 карманы 8 и 9 соединены с дренажной кольцевой канавкой 25, и карманы 10 и 11 через щели 26 и 27 — с кольцевой камерой

28 упорного гидростатического подшипника. В осевом направлении шпиндель-гильза 12 удерживается от смещения подпятником 29 ° На фланце;полой .4О оси 1 закреплены щитки 30 бесконтактного уплотнения, дренажная полость

31 которого соединена со сливом сверлением 32. Дренажная полость 33 соединена со слцвом сверлением 34 и ограничена:.реэиноармированным уплот- 45 нением 35 и крышкой 36.

При включении давления Р смазка поступает в кольцевую канавку 3, на которой через зазор между шпинделемгильзой и полой осью 1 дросселирует- 50 ся в приемные камеры 4-7, а затем по сверлениям 20 и канавкам 21 поступает в несущие карманы 8-11 радиальных гидростатических подшипников.

Давление смазки в несущих карманах $5 радиальных гидростатических подшипников жестко центрирует, шпиндель-гильзу относительно фланца полой оси 1 в радиальном направлении. Из несущих карманов 10 и 11 смазка дросселируется в кольцевую камеру 28, Осевую составляющую радиальных гидростатических подшипников компенсирует подпятник 29, а давление в кольцевой камере 28 центрирует шпиндель-гильзу в осевом направлении. Из кольцевой камеры смазка сливается через зазор между торцем шпинделя-гильзы

12 и подпятником 29, гильзой 22 и валом 18 в дренажную полость 33.

Из несущих карманов 8 и 9 смазка дросселируется в кольцевую дренажную канавку 25, а иэ нее в дренажную полость 33. Закрытая дренажная полость обеспечивает хорошую санитарию смазки. Незначительные утечки иэ дренажной канавки 25 попадают в дренажную полость 31, а иэ нее по отверстию 32 на слив.

При включении привода вращения шлифовального круга вал 18 передает вращение через зубчатую муфту и крышку 17 шпинделю-гильзе. В процессе шлифования, детали на шлифовальный круг действуют силы резания, которые стремятся извернуть шпиндельгильзу относительно оси вращения.

В результате действия этих сил происходит увеличение сопротивления щелей 23 и 27, а сопротивление щелей 24 и 26 уменьшается. Вследствие этого давление в несущих карманах 11 и 8 увеличивается, а в карманах.9 и 10 уменьшается, в результате чего происходит изменение сил, восстанавливающих шпиндельгильзу в исходное положение.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в значительном повышении угловой жесткос-. ти шпинделя-гильзы.шлифовального круга, установленного на радиальных гидростатических подшипниках, и обеспечении возможности применения его на кругло-и торцешлифовальных станках.

Формула изобретения

Шпиндельный. узел, содержащий консольно закрепленную на корпусе шпифовальной бабки полую ось, на наружной поверхности которой выполнена кольцевая канавка, соединенная с источником давления, с каждой стороны канавки равномерно по окружности расположены приемные и несущие карманы, образующие два радиальных гидростатических подшипника с взаимнообратным дросселированием, на которых с зазором установлен шпиндель-гильза со шлифовальным кругом,-соединенный при помощи муфты с приводным валом, размещенным в полой оси, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения угловой жесткости шпинделя, каждая приемная камера одного гидростатического подшипника соединена каналом с диаметрально противоположным ей несущим карманом другого гидростатического подшипника.

952550 ф Е Л7

Х 7 Jg

Составитель В..Зайцев

Редактор О. Юрковецкая Техред N.Гергель. Корректор М. Демчик

Заказ б 4 22 Тираж б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Р 2738400, кл. В 23.В 19/02, 1979.

2. Шиманович М.А. и др. Шпиндель на гидростатическия опорах. — Станки и инструмент. 1980, 9. б, с. 12-13.