Электрошпиндель металлорежущего станка

:;(7:1) Институт продолговечности ма.А.Удови чик88. 8) в Э.Г. Эле ростного И.; Иаши рошпиндели нутреннего остроение,и ва я тения являсти подшип ия момента 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ПЮТ СССР 1984.(51) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в прецизионных шлифовальных станках. Целью изобреется повышение долговечноников опор путем уменьшентрения в опорах эа счет создания осе 2вых колебаний, Это обеспечивается тем, что в электрошпинделе магнитопровод 10 вала-ротора 5 смещен неснм метрично в осевом направлении относи тельно плоскости симметрии магнитопровода статора 8 для образования нутреннего зазора 1 между торцовыми плоскостями магнитопроводов ротора и статора. При подаче переменного электрического тока на обмотку 9 статора возникает электромагнитное голе, которое дополнительно генерирует переменкую силу, направленную вдоль оси вала-ротора 5 и стараюшу:;,- ся ввернуть его в нейтральное положе ние. В результате действия э сой спи: упругой дефор:ации яодшипш 1 ков 6,7 возкнкают осевые колебания вала-ротора 5 вместе с внутреннимн кольца- ми подшипников, лежащие в пределах величины упругих деформаций подшипников, 1 ил,1618605 40 50 55 3Изобретение относится к областимашиностроения, и, в частности,можетубытв использовано в прецизионных шлифовальных станках.Цель изобретения - повьппение долгбвечности путем уменьшения моментатрения в опорах за счет созданияосевых колебаний.На чертеже изображен предлагае"мыйэлектрошпиндель.Электрошпиндель включает корпус1 с рубашкой 2 охлаждения, в которомустановлены передний 3 и задний 4 щиты, Вал-ротор 5 смонтирован на радиально.-упорных шарикоподшипниках6 и 7, которые как в передней, так ив. задней опорах установлены по схеметандема, Внутренние кольца подшипников устанавливаются на вал по неподвижной посадке, а наружные кЬльцаимеют подвижную посадку для обеспечения возможности осевого перемещения.На внутренней поверхности корпусакрепится магнитопровод статора8 с обмоткой 9, а на .вал-ротор 5 устанавливается магнитопровод 10Упругий элемент 11расположен между передней крьппкоч 12,образующей с гайкой,13 лабиринтноеуплотнение, и торцом наружных колецподшипников 6 передней опоры. Нажимной стакан 14 упирается в торец наружных колец подшипнчков 7 заднейопоры, а винт 15 для осевого смещения вала-ротора и создания осевогонатяга ввинчивается в заднюю крьппку16, в которой установлен штуцер 17для подачи масляного тумана. Охлаждающая жидкость подводится черезп 1 туцер 18.Электрошпиндель работает следующим образом,Перед началом работы воздействиемвинта 15 на нажимной стакан 14 валротор 5 вместе с шарикоподшипниками6 и 7 смещается в осевом направлении, при этом создается. осевой натягв подшипниках, а магнитопровод 10.вала-ротора 5 устанавливается несимметрично в осевом направлении относительно плоскости симметрии магнитопровода статора 8 и образуется внут. ренний зазор 1 между торцовыми плоскостями магнитопроводов ротора истатора. При подаче переменногоэлектрического тока, частота которо 5 10 15 20 25 30 35 го зависит от требуемой частоты вращения шпинделя, в,обмотке статора возникает электромагнитное поле,которое приводит во вращение вал-ротор 5 электрошпинделя и одновременно ге" нерирует силу, направленную вдоль оси вала-ротора и старающуюся вернуть его в нейтральное положение, Эта сила наряду с постоянной составляющей включает переменную составляющую, которая имеет частоту, равную частоте электрического тока. Под воздей" ствием переменной составляющей ротор электрошпинделя будет смещаться в осевом направлении на величину, лежащую в зоне упругих деформаций опор качения, и возвращаться назад за счет силы упругой деформации, возникающей в подшипниках, т,е, за счет переменного характера злектромагнитноч силы и за счет силы упругой деформации будут возникать осевые колебания вала-ротора вместе с внутренними кольцами подшипников с частотой, равной частоте электрического тока, подаваемого на обмотку статора, и амплитудой, лежащей в пределах величины упругих деформаций подшипников. Возникновение осевых колебаний уменьшает момент трения.Для электрошпинделя ЭШ 24/3 величина смещения и возникающее при этом осевое усилие на вал-ротор были определены экспериментально. Приэксперименте среднее значение осевого усилия на вал-ротор при его смещении на 2 мм составило 27 Н, а при смещении на 3 мм - 40 Н. формула изобретения Электрошпнндель металлорежущего станка, содержащий статор, вал-ротор, установленный на опорах качения, и средство для создания о .евого натяга в подшипниках опор, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения долговечности путем уменьщения момента трения в опорах за счет соэдания осевых колебаний, магнитопровод вала-ротора установлен со смещением в осевом направлении относительно плоскости симметрии магнитопровода статора из условия образования внутреннего зазора между торцовыми плоскостями магнитопроводов.