Шпиндельный узел станка

О Й И С А Н И Е (11,751517ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву 51) Ч. Кл.вВ 23 В 47/00 21) 2613069,2522) Заявлено 03 аявки М оединением дарственный коните 3) Приоритет 28 (53) УДК 621.9.06.22,80. Бюллетень по делан изобретений ткрытни 5) я описания 30.07 опубликован) ШПИНДЕЛЬ УЗЕЛ СТАНКА облас ользов 2230 Изобретение относится к ти станкостроения и может быть исп ано в металлорежущих станках.Известен шпиндельный узел, в котором гидростатические радиальные подшипники скомбинированы с роликовыми радиальными подшипниками, причем зазор между роликами и поверхностями дорожек, на которых расположены ролики, в роликовом подшипнике меньше зазора в гидростатическом подшипнике 11.При нагрузках, превышающих несущую способность масляной подушки, роликовый подшипник ограничивает смещение шпинделя в зазоре гидростатического подшипника и предотвращает контакт между поверхностями гидростатического подшипника и шпинделя. При этом радиальную нагрузку воспринимают гидростатический и роликовый подшипники.Недостатком такого шпиндельного узла является то, что ролики радиального роликового подшипника при величине диаметрального зазора 0,02 мм занимают неопределенное положение в зазоре и создают вибрацию шпинделя при его вращении, ускоряя износ подшипника качения н уменьшая тем самым его срок службы.Известен также шпиндельный узел прецизионного станка, в котором гидростатпческий упорный подшипник скомбинирован с шариковым упорным подшипником, причем наружный торец одного из колец шарикоподшипника является опорной поверхностью для гидростатпческого подшипника 2).Недостатком этого шпиндельного узла является то, что находящийся на быстро- вращающемся шпинделе упорный шариковый подшипник создает вибрацию шпинделя в связи с тем, что одно кольцо, являющееся опорной поверхностью для гпдростатического подшипника, а также шарики и сепаратор под действием центробежных сил и сил инерции имеют беспорядочные смещения относительно оси шпинделя, н кроме того при контакте, под действием больших нагрузок, быстровращающегося кольца упорного шарикового подшипника с неподвижной поверхностью гидр остатпческого подшипника происходит трение между ними до полного останова кольца, в результате которого нарушаются поверхности гидр остатпческого упорного подшипника, снижая надежность и долговечность шпиндельного узла.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является шпиндельный узел, содержащий радиальные подшипники скольжения, с подушкой из текучей среды,в которых установлен шпиндель, и радцальцые подшипники качения, между внутрецними Обоймами которых ц шпинделемооразовац зазор 3,Недостатком указанного шциндельцогоузла является то, что внутренние обоймыподшипников качеция неподвижны и приих контакте с быстровращающпмся шпинделем, при малой площади их контакта,происходит либо заклипивание цапфышпинделя с внутренней обоймой подшипника качения, либо трение и износ контактирующих поверхностей, увеличивающихвеличину зазора между цапфой шпинделяи впутренцими обоймами подшипников качения, что может привести к заклиниваниюшпинделя ь радиальных опорах скогьжеция, при уьеличеции зазора между цапфойшпинделя и внутренними обоймами подшипников качения до величины большей,чем зазор между шпинделем и подшипником скольжения, и, кроме того, установленные беззазориые подшипники каченияявляются источниками усиленного тепловыделения, особенно при высоких скоростяхвращения шпинделя, в результате чего надежность и долговечность шпицдельиогоузла понижаются.Целью изобретения является повышениенадежности и долговечности шпицдельцогоузла.Цель достигается тем, что шпицдельцыйузел снабжен поводковыми устройствами,встроенными между шпинделем и внутренними обоймами подшипников качеция.На фиг. 1 изображен шпицдельный узел,разрез; ца фиг. 2 - сечение А-А ца фиг. 1.Шпиндель 1 установлен в подшипникахскольжения с подушкой из текучей срс;ь,поддерживающей шпиндель 1, например, ваэростатическцх радиальных 2 и упорных3 подшипниках. Кроме радиальных подшипников скольжения 2 установлены такжерадиальные подшипники качения 4 с гарантированным радиальным зазором скду телами качения и обоймами этого подшипника в пределах от 0,003 до 0,01 мм,обеспечивающим нормальную работу подшипников качения 4 без шума и вибрациипри больших числах оборотов,Между цапфами шпинделя 1 и отверстиями внутренних обойм подшипников качения4 имеются зазоры а. Между шпинделем 1и отверстиями подшипников скольжеция 2имеются зазоры б. При этом суммарнаявеличина зазора а и радиального зазораподшипника качения 4 меньше величицызазора 6.Поводковые устройства 5, служащие дляпередачи вращения от шпинделя 1 иа вцутреицие обоймы подшипников качения 4, установлены неподвижно относительно внутренних обойм подшипников качеция 4 и образуют зазор с между каждым поводковым устройством 5 и ведущей поверхностью 6 шпинделя, который Обсспсцвастсвободпос радиалшгое перссисвис шгицдс;5 1 в радиа;ьиьх цодциивах ИО.ь 5 жсцця 2. Вслцчцца зазора с бо.ьшс величины зазора 6.Шпицдельцый узел работает следующимобразом.При радиальных нагрузках, це прсвыша 10 ОНих несущую способцость текучей среды,царузка восдрццмаетс 5 радиальиьм цодшиициком скольжения 2. Вцутрсццие обоймы подшипников качения 4 вращаютсявместе со шпинделем 1. Вращение от шццц 15 деля 1 на внутренние обоймы подшипников качения 4 передается иоводковыми устройствами 5.Подшиьпиди качения 4 радиально ие нагружены при наличии зазора а.20 При увеличении радиальцоц нагрузки цашпиндель 1 выбирается зазор а, затем выбирается радиальцьй зазор и радиальномподшипнике качения 4 между телами качецця и обоймами цодшицццка.25 Поскольку зазор з больше суммарнойвеличины зазора а и радиалцого зазораподшипника качеиия 4, чо хитакт междушпинделем 1 и поверхос" О радиальныхиодшигшиков скол.5 кеии 5 2 искло;ается.ЗО Атаккакшпицдель 1 цвцутрсчис обоймыиодшццциков качения 4 имеют одинаковыеугловые скорости, то исклочастс 5 возможиост, увеличения зазора а за счет цстирация контактирующих поверхностей цапфЗ 5 шпииделя 1 и отверстий виутрецх обоймподшпццков качения 4,При работе без радиальных перегрузокшци":,льный узел сохраняет ис, достоин,тв; И.":ель:.х у, Ов, ц :.Отор.х .риме 40 цсцы подшцшшки скольжешя с подушкойиз текучей среды, поддсрживанцей шпицдс,ь, црц этом иодшцпицки касци 5 раоотаот без радиальных нагрузок.При ра,иальных перегрузках шпиндель45 це выходит цз строя, поскольку возможность заклшишация шпинделя в радиальных опорах исключается, увеличивая темсамым надежность и долговечность шпиндельцого узла.50Ф ор мул а изобретенияШпицдельцый узел станка, содержащийрадиальные подшипники скольдкеция с по душкой цз текучей среды, в которых установлен шпиндель, и радиальные подшипники качения, между внутренними обоймамц которых и шпинделем образован зазор, о тличающийся тем, что, с целью повы щения цадежцости и долговечности шпицдельного узла, оц снабжен поводковыми устройствами, встроенными между цпинделсм п вцутрсццими обоймами подшипников качения.Фиг. 7 4-4 ставитель И. ПокрасоваТсхред Л. Куклина Редактор Г. Улыбина Корректор Н. Федорова аказ 1474/1011 ПО Поиск Г И ад.,Кв 426 Тираж 1160ударственного комитега СССР по делам изобрете 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4)5 Подписноей и открытий Типография, пр, Сапунова,источники пнформапии,Принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Ло 845309, кл. 308 -85,опубл. 1969. 2. Авторское Ьоа 288495, кл, В 3. Авторск ге