Способ создания предварительного натяга в комплекте подшипников качения

(51) 5 Р Я Е АВТО 6 4 Ы СЛ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО МУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Проектно-технологическое и конструкторское бюро станкостроения(56) Авторское свидетельство СССРМ 1594362, кл, Р 16 С 43/04, 1988.(54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАТЯГА В КОМПЛЕКТЕ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ(57) Использование: станкостроение, длявысокоточных шпиндельных узлов. Прикомплектации трех и более подшипников вспособе дуплексации подшипников каченияпо схемам "О-дуплекс" и "Х-дуплекс", включающем операции установки дистанционных колец разной толщины междунаружными и внутренними кольцами подИзобретение относится к станкостроению, конкретно к производству высокоточных шпиндельных узлов,Известен способ дуплексации подшипников качения по схеме "О-дуплекс" и "Х- дуплекс" путем установки дистанционных колец разной толщины между наружными и внутренними кольцами подшипников, по которому нагружают одну из пар когец подшипников и дистанционное кольцо между ними осевым усилием, равным усилию их монтажного нагружения в узле, смещают другое дистанционное кольцо посредством динамометра последовательно в нескольких радиальных направлениях, расположенЫ 1735634 А 1 шипников, Нагружают одну из пар подшипников и дистанционное кольцо между ними осевым усилием, равным усилию их монтажного нагружения в узле. Смещают другое дистанционное кольцо посредством динамометра последовательно в нескольких радиальных направлениях, расположенных не более чем через 120 О. Контролируют отклонение величины фактического усилия перемещения кольца от его регламентированного значения, определенного для эталонно сдуплексированных подшипников, и по величине среднего отклонения подбирают дистанционные кольца с разницей по толщине, обеспечивающей регламенти рованную величину усилия перемещения. Подбирают разнотолщинность наружного и внутреннего колец так, чтобы фактическое усилие Р смещения каждого кольца равнялось его расчетному значению, определенному по соответствующей формуле. 4 ил. ных не более чем через 120 О, контролируя отклонение величины фактического усилия перемещения кольца от его регламентированного значения, определенного для эталонно сдуплексированных подшипников, и по величине среднего отклонения подбира,ют дистанционные кольца с разницей по толщине, обеспечивающей регламентированную величину усилия перемещения. При этом при дуплексации по схеме "О-дуплекс" нагружают внутреннюю пару колец подшипников и дистанционное кольцо между ними, после чего сдвигают наружное дистанционное кольцо, а по схеме "Х-дуплекс" нагружают наружную пару колец подшип 1735634ников и дистанционное кольцо между ними,после чего сдвигают внутреннее дистанционное кольцо.К недостаткам известного способа следует отнести невозможность полученияпредварительного натяга при комплектации трех и более подшипников качения высокоточных шпиндельных узлов,Широкое применение в шпинделях токарных, фрезерных и многоцелевых станковнашли комплекты строенных радиальноупорных подшипников посхеме тандем-О.Частоту вращения этих шпиндельных узловхарактеризует параметр быстроходностиб и = (5 - 7) 10 мм мин, Такие высокие5, -1показатели удается достигнуть лишь при условии точного распределения нагрузкимежду телами качения всех подшипников.Цель изобретения - оптимизация поточности, быстроходности, долговечности ижесткости при комплектации трех и болееподшипников.Поставленная цель достигается тем, чтов способе дуплексации подшипников качения по схеме "О-дуплекс" и "Х-дуплекс".включающем операции установки дистанционных колец разной толщины между наружными и внутренними кольцамиподшипников, при коором нагружают однуиз пар колец подшипников и дистанционное кольцо между ними осевым усилием,равным усилию их монтажного нагруженияв узле, смещают другое дистанционноекольцо посредством динамометра последовательно в нескольких радиальных направлениях, расположенных не более чем через120 О, контролируя отклонение величиныфактического усилия перемещения кольцаот его регламентированного значения, определенного для эталонно сдуплексированных подшипников. и по величине среднегоотклонения подбирают дистанционныекольца с разницей по толщине, обеспечивающей регламентированную величину усилия перемещения, и при этом в случаедуплексации по схеме "О-дуплекс" нагружают внутреннюю пару колец подшипников идистанционное кольцо между ними, а затемсдвигают наружное дистанционное кольцо,а в случае дуплексации по схеме "Х-дуплекс" нагружают наружную пару колец подшипников и дистанционное кольцо междуними, после чего сдвигают внутреннее дистанционное кольцо,Сначала дуплексируют подшипники поодной из требуемых упомянутых схем, после чего устанавливают по схеме тандемпоследующие подшипники и дистанционные кольца между ними и в образованномкомплекте нагружают внутренние подшип 510 никовые и дистанционные кольца для схемы "О-дуплекс" и наружные - для схемы "Х-дуплекс" осевым усилием, равным усилию их монтажного нагружения в узле, а затем смещают посредством динамометра другие дистанционные кольца комплекта, входящего в схему тандем, и подбирают разнотолщинность наружного и внутреннего колец так, что фактическое усилие Р смещения каждого кольца равняемся его расчетному значению, определенному по формуле Рэи15где Рэ - эталонное усилие смещения дистанционного кольца сдуплексированной парыподшипников,и - количество подшипников, установ 20 ленных по схеме тандем в одну сторону,Получение предварительного натяга вкомплекте подшипников качения с контролем фактического усилия смещения по егорасчетному значению, определенному для25 эталонно натянутых подшипников, позволяет обеспечить работу каждого комплекта воптимальных условиях и равномерное распределение нагрузки между телами каченияподшипников, установленных по схеме30 тандем,На прилагаемых чертежах в качествепримера изображен способ полученияпредварительного натяга в комплекте из пяти подшипников качения по схеме "О-дуп 35 лекс" с установкой с одной стороны 2-х, а сдругой стороны 3-х подшипников по схеметандем,На фиг.1 показана дуплексация подшипников по схеме "О-дуплекс"; на фиг,2 -40 установка с одной стороны второго подшипника по схеме тандем ( в тандеме два подшипника); на фиг.3 - установка с другойстороны второго подшипника по схеме тандем (в тандеме два подшипника); на фиг,4 -45 установка с другой стороны третьего подшипника по схеме тандем ( в тандеме триподшипника).Способ осуществляют следующим образом,50 Подшипники 1 - 5 (фиг.1 - 4) предварительно подбирают по точностным параметрам.На оправку б (фиг.1) надевают подшипники1 и 2 с установленными между внутренними7 и наружными 8 кольцами подшипников55 ориентировочно подобранными по разнотолщинности дистанционными кольцами 9и 10, Затем посредством нажимного элемента 11 (например, гайки) нагружают комплект по внутренним кольцам осевым1735634 Р Рэи55 усилием Рм, равным усилию их монтажного нагружения в узле. К наружному дистанционному кольцу с помощью динамометра 12 прикладывают усилие в нескольких радиальных направлениях, расположенных не более чем через 120, и контролируют отклонение величины фактического усилия, необходимого для начала перемещения кольца 10 от его регламентированного значения Рэ, которое определено для эталонно предварительно натянутого комплекта, Затем по величине среднего отклонения подбирают из аттестованного набора колец дистанционное кольцо по толщине, обеспечивающей регламентированную величину усилия перемещения, равную РэЗатем (фиг.2) устанавливают на оправку 6 с одной стороны подшипник 3 по схеме тандем с второй парой внутренних 13 и наружных 14 дистанционных колец и нагружают комплект по внутренним кольцам осевым усилием Рм нажимным элементом 11, Далее посредством динамометра 12 смещают кольцо 14 в радиальном направлении и контролируют фактическое усилие, необходимое для начала перемещения, прикладываемое в нескольких радиальных направлениях, расположенных не более чем через 120. По величине фактического усилия определяют его отклонение от расчетного значения Р, определенного по формуле Р = Рэ/и при и =2(количество подшипников, установленных по схеме тандем).Затем по величине среднего отклонения подбирают из аттестованного набора колец дистанционное кольцо по толщине, обеспечивающей регламентированную величину усилия перемещения, равную Рэ/2.Для подшипников 4 и 5 (фиг.3 и 4) расчетное усилие Р определяют по формуле Р=Рэ- , так как с другой стороны по схеме тандем установлены три подшипника 1,4 и 5,Подбор дистанционных колец 15 и 16 (фиг.З) и 17 и 18 (фиг,4) по разнотолщинности производится аналогично подбору колец 9, 10 и 13, 14.В окончательно собранном комплекте (фиг.4) усилие перемещения кольца 10 должно оставаться равным Рэ,Эталонно предварительно натянутый комплект подшипников, т,е. собранный с экспериментально найденным оптимальным усилием предварительного натяга, удовлетворяет требованиям по допустимой температуре нагрева и необходимой для 5 процесса резания жесткости, а также подолговечности сохранения точности и быстроходности.Технические преимущества предлагаемого способа по сравнению с известным 10 заключаются в достижении оптимизации поточности, быстроходности, долговечности и жесткости подшипников за счет исключения погрешностей измерения и изготовления дистанционных колец.15 Общественно полезные преимущества,производные от технических, заключаются в повышении точности обработки посредством шпиндельного узла, собранного на подшипниковых опорах согласно способа.20 Формула изобретенияСпособ создания предварительного натяга в комплекте подшипников качения, включающий дуплексацию подшипников по схеме "О-дуплекс" и "Х-дуплекс" путем уста новки дистанционных колец разной толщины между кольцами подшипников, нагружения их монтажным усилием и контроля фактического усилия смещения дистанционного кольца, о т л и ч а ю щ и й с я 30 тем, что, с целью повышения быстроходности, жесткости и точности при комплектовании трех и более подшипников, перед нагружением устанавливают по схеме тандем последующие подшипники и дистанци, онные кольца между ними и в образованномкомплекте нагружают внутренние подшипниковые и дистанционные кольца для схем "О-дуплекс" и наружные - для схемы "Х-дуплекс" осевым усилием, равным усилию их 40 монтажного нагружения в узле, а затем смещают посредством динамометра другие дистанционные кольца комплекта, входящие в схему, с усилием смещения каждого кольца, равным45 где Рэ - эталонное усилие смещения дистан ционного кольца сдуплексированной парыподшипников;и - количество подшипников, установленных по схеме тандем в одну сторону.1735634 иг Составитель И.Люцинтор О,Головая Техред М.Уоргентал орректор О,Кравцова аказ 1806 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 одственно-издательский комбинат "Патент", г, У л.Гагарина, 1