Многоклиновой самоустанавливающийся подшипник с автоматическим регулированием

.77 Р 16 С 23/О Г 16 6 27/О присоединением заяв Гооударстввнный комитет СССР(23) Приоритет лам кзооретенийи открытий Опубликован(71) Заявитель ГОКЛИНОВО ШИПНИК С машин ано вов. ново етение относится к областистроения и может быть использо- пиндепях метайлорежуших станИзвестен многоклиновой самоустанавливаюшийся подшипник с автоматическим5 регулированием, содержащий самоустанавпивающиеся вкладыши, расположенные вокруг шпинделя, по крайней мере один из которых смонтирован в корпусе на10 упругом элементе, кинематически связанном с регулировочным элементом, с сер- водвигатепем, неподвижно закрепленным в корпусе, а также преобразователь, последовательно соединенный с. усилителем15 и серводвигатепем.Автоматическое регулирование рабоче-. го зазора в известном подшипнике осушествпяется серводвигатепем по сигнапу преобразователя, который закреплен в корпусе рядом с одним из вкладышей и слу- жит для измерения зазора 11.Однако в известном многокпи м1 Усамоустанавттиваюшемся подшипнике с САМОУСТАНАВЛИВАЮШИ ИСЯАВТОМАТИЧЕСКИМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ автоматическим регулированием система автоматического регулирования чувс 1 гвительна к изменениям вязкости масла и скорости вращения шпинделя. Изменение любого из этих факторов при постоянном зазоре приводит к изменению жесткости гидродинамического клина, а следовательно, уменьшению точности вращения шпинделя и измерения воздействующих на него нагрузокЦелью изобретения является повышение точности вращения шпинделя и измерения нагрузок, действующих на шпиндель.Указанная цель достигается тем, чтоупругий элемент выполнен в виде упругого вдоль своей оси штыря, кинематически связанного с преобразователем, а регулировочный элемент выполнен в виде клина, расположенного под углом к оси штыря.Подшипник может быть снабжен тор. цовой самоустанавпивающейся опорой, допопнительным упругим элементом и неподвижно закреппенным в корпусе соста,3 746135рным корпусом, содержащим крышку, в винта 5 с серводиигателем 6. Беззазоркоторой смонтирована торцовая само- ное соединение системы вкладыш 2-уСтанавливающаяся опора, и преобраэо" штырь 3 - клин 4 - винт .5 обеспечиватель, фланец, на котором закреплен вается дополнительным упругим элемен-серводвигатель, и втулку, в которой том 7, выполненным в виде тарельчатойустановлен упругий штырь, кроме того, пружины, и пружиной 8.подшипник снабжен шариками, установ- Подшипник снабжен составным корпуленными в зазоре между боковой поверх- соМ, неподвижно закрепленным в корпуностью штыря и втулкой, роликами, уста- се 1, содержащим крышку 9, 6 тулку 10,новленными между одной из торцовых 10 фланец 11 для крепления серводвигатерводвигателя,.поверхностей упругого штыря, йротиво- торцовую самоустанавливаюшуюся опорулежащей вкладышу и одной из рабочих 1 , 12. В зазоре между боковой поверхноповерхностей клина, и дополнительными стью штыря 3 и втулкой 10 составногороликами, установйениыми между другой корпуса установлены шарики 13, а межрабочей поверхностью кдина и торцовой 15 ду рабочими поверхностями клина 4 иповерхностью самоустаиавдивающейсяторцовыми поверхностями упругого штыопоры при этом дополнительный упругий ря 3 и самоувтанавливающейся опорэлемент установлен между другой торцо-,12 установлены роликй 14 и 15.вой поверхностью штыря и составным В упругом штыре 3 в одном вариантекорпусом. ,:20 со стороны торца, прилегающего к ролиПомимо этого подшипник может быль кам 14, с целью обеспечения упругостиснабженштоком, а в штыре со стЬРоны штыря 3 и измерения его д фр ния его деформации,торца, прилегающего к роликам, выполне- выполнена выточка 16, в которой эак еп"-"-="на-выточка, в которой"размещен закреп- лен шток 17; кинематически связанныйленный на ее дне шток, кинематически 25 с преобразователем 18, "в другом вариансвязанный с преобразователем; в другом те в теле штыря 3 выполнен сквознойварйайте:-в "штыре может быть выпол- вырез 19, в котором смонтирован преобнен сквозной вырез, в котором может разователь 18, выполненный в видебыть смонтирован преобразоватепь, вы- электромеханического датчика перемещеполненный в виде электромеханического 30 ний емкостного или индуктивного типадатчика перемещений для измерения де- для измерения деформации стенок штыря 3.формаций стенок штыря. Преобразователь 18, выполненный вКроме того, во фланце для крепления виде датчйка емкостного типа, содержитсерводвигателя выполнен какал для слива промежуточную пластину 20 и две плассмазки, сообщающийся с внутреннейЗ 5 тины 21,вклеенные в специальцую дерполостью составного корпуса. - , жавку 22 прикрепленную винтом 23 к.Подшипник может быть снабжен отклю- переднему концу штыря 3. Промежуточчающим устройством для размыкания сис- ная пластина 20 при помощиколодоктемы автоматического регулирования на 24 и 25 подвешена на плоских пружинахрабочем ходу, включенным в схему меж 26, а последние через колодки 27 и 28ду усилителем и серводвигателем. прикреплены к штырю 3. ПредварительНа фиГ, 1 изображен частичный раз- ная настройка емкостного датчика осу-рез многоклинового самоустанавлЬваю- шествляется винтом 29, получающим вра щегося подшипника с автоматическим шение от штока 30, занимающего месторегулированием; иа фиг. 2 - разрез А-А 45 штока 17.фиг. 1 (без серводвигателя); на фиг. 3 -Во фланце 11 для крепления сервоупругий штырь с вмонтированным в вы- двигателя 6 выполнен канал 31, обесрезе электромеханическим датчиком; на печивающий циркуляцию смазки с цельюфиг. 4 - схема системы автоматическо- выравнивания температурного поля много регулирования. 50 гоклинового самоустанавливающегосяМногоклиновой самоустанавливающий- подшипника. Мембрана 32 закрывается подшипник с автоматическим регулиро- течь масла через отверстие междуванием содержит корпус 1, самоустанав- втулкой 33, служашей для крепленияливающийся вкладыш 2, смонтированный преобразователя 18, и,крышкой 9, Коль, на упругом вдоль своей оси штыре 3, 55 цо 34 служит для крепления мембранырегулировочный элемент, выполненный в 32 .к крышке 9. Шпиндель 35 установвиде клина 4, расположенный под пря- лен во вкладышах 2,мым углом к оси упругого штыря 3 и Система автоматического регулировакинематически связанный посредством ния содержит преобразователь 18, кото746135 6дит резание) переключатель 40 отклют- чает серводвигатедь 6, отрегулированная ль на холостом ходу шпинделя гидродийамическая сила не меняется, сигнал с преобразователя 18, измеряющего в данномслучае и гидродинамическую силу и силу5резания, поступает в сравнивающее усч- ройство 36, где сравнивается с сигналом задатчика 37, (т.е. из сигнала прео образоватедя 18, являющегося функциейвеличины гидродинамической силы исилы резания, вычитается величинагидродинамической силы); Разница между м сигналом преобразователя 18 и задатчика 37 из сравнивающего устройства 36передается на усилитель 38, откуда я после усиления передается на показывающий либо записывающий прибор 39,по показаниям прибора измеряется силарезания (либо посторонняя сила, приложенная к шпинделю).Изобретение позволяет повысить качество обрабатываемых деталей за счетобеспечения высокой точности вращенияшпинделя в изменяющихся условиях рас- боты и повысить производительность тру, да. Формула / изобретения рый соединен с сравнивающим устройством, присоединенным к задающему ус ройству 37 и к усилителю 38, Усните 38 с одной стороны соединен с показывающим, либо записывающим прибором 3.9, с другой - через отключающее уст ройство 40 ддя размыкания системыавто матического регулирования - с серводвигателем 6, который соединен кинема тически с клином 4, а последний -посредством обратной связи - с преобразователем 18.При вращении шпинделя 35 между ним и самоустанавливаюшимся вкладыше 2 возникает гидродинамическая сила, вызывающая деформацию выточки 16 в штыре 3. В первом варианте деформаци выточки 16 посредством штока 17 пере.дается на преобразователь 18, который выдает команду на серводвигатель 6.Во втором варианте при упругой деформации стенок выреза 1.9 штыря 3 пластины 21 вместе с державкой 22 будут перемешаться относительно промежуточной пластины 20, образуя соответ ствуюший этому перемещению электриче кий сигнал на выходе преобразователя 1Серводвигатель 6 по сигналам, получаемым от преобразователя 18, вращает винт 5, перемещающий клин 4. В зависимости от направления движения клина 4 увеличивается или уменьшается зазор между шпинделем 35 и вкладышами 2.Подшипник с автоматическим регулированием работает следующим образом. На холостом ходу шпинделя 35 отключающее устройство 40, представляющее собой путевой переключатель, соединяет усилитель 38 с серводвигателем 6,Заданная величина гидродийамической сиды, определяющая зазор в подшипнике и точность вращения шпинделя 35, задается задатчиком 37. Сигнал с преобразователя 18 поступает на сравнивающее устройство 36, где сравнивается с сигналом эадатчика 37. В случае рассогласования действительного и заданного сигнала сравнивающее устройство 36 выдает сигнал на усилитель 38, где он усиливается и передается на прибор 39 и через отключающее устройство 40 - на серводвигатель 6. Серводвигатель 6 перемещает клин 4 так, чтобы перемещением клина между вкладышем 2 и шпинделем 35 установился зазор, обеспечивающий заданную гидродинамическую сиду. На рабочем ходу шпинделя (когда происхо 1. Многоклиновой самоустанавливающийся подшипник с автоматическим регулированием, содержащий самоустанав5 .ливающиеся вкладыши, расположенныевокруг шпинделя, по крайней мере один из которых смонтирован в корпусе на упругом элементе, кинематически, связанном с регулировочным элементом, 40который в свою очередь связан кинема-тически с серводвигателем, неподвижно закрепленным в корпусе, а также преобразователь, последовательно соединенныйс усилителем и серводвигателем, о т л ич а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения точности вращения шпинделя и обеспечения контроля нагрузки на шпиндель, упругий элемент выполнен в виде упругого вдоль своей оси штыря, кинематически связанного с преобразователем а регулировочный элемент выполнен в виде клина, расположенного под углом к оси штыря.2. Подшипник с по п. 1, о т д ич а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения плавности регулирования рабочегозазора, он снабжен торцовой самоустанавливающейся опорой, дополнительным упругим элементом и неподвижно эакрепленным в корпусе составным корпусом, содержащим крышку, в которой смонтирована "торцббая самоустанавлйвающаяся опора и преобразователь, фланец, на котором закреплен серводвигатель, и втулку, в которой установлен упругий штырь, кроме того, он снабжен шариками, установленными в зазоре между боковой поверхностью штыря и втулкой, роликами, установленными между одной иэ торцовых по 1 О верхностей упругого штыря, гротиволежащей вкладышу и одной иэ рабочих поверхностей клина, и дополнительными роликами, установленными между другой рабочей поверхностью клина и торцовой поверхностью самоустанавливающейся опоры, приэтом дополнительный упругий элемент установлен между: другой торцовой поверхностью штыря и составным корпусом. 203. Подшипник по и. 1 и 2 "отл ич а ю щ и й с я тем, что, с целью обес печения упругости штыря и возможности измерения его деформации, он снабжен штоком, ав штыре со стороны торца, 25 прилегающего к роликам, выполненавыточка, в которой размещен закрепленный на ее дне шток, кинематически связанный с преобразователем. 35 84. Подшипник по и. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшениявлияния температурных деформаций на точность регулирования рабочего зазора в штыре выполнен сквозной вырез, в котором смонтирован преобразователь, выполненный в виде электромеханического датчика перемещений для измерения деформации стенок штыря.5. Подшипник по и, 1-4, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью выравнивания температурного поля путем обеспечения циркуляции смазки, во фланце для крепления серводвигателя выполнен канал для слива смазки, сообщающийся с внутренней полостью составнот о корпуса.6. Подшипник по и. 1-5, о т л ич ающи йс ятем, что онснабжен отключающим устройством для размыкания системы автоматического регулирования на рабочем ходу, включенным в схему между усилителем и серводвигателем. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании Мо 985642, кл. Р 2 А, 1965,3 тавите к Заказ гор Проектная,тор А. Ахмедова Техред И Э 918/23 Тираж 10 ЦНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, филиал П 11 П фПатейч", г. Т. КоатанюкНищ 1 Корректор В. Подписиомитета СССРоткрытийРаушская наб., д