Гидростатическая опора шпиндельного узла Советский патент 1987 года по МПК F16C32/06 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в станкостроении при изготовлении опор шлифовальных шпинделей.

Целью изобретения является упрощение конструкции.

На фиг. 1 схематически показана опорная часть шпиндельного узла, состояш,ая из радиально-упорной гидростатической опоры; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, для одного положения втулки, соответствующего настройке входных сопротивлений радиальных карманов; на фиг. 3 - то же, для второго положения втулки; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1 для исходного (расчетного) положения втулки.

Радиально-упорная гидростатическая опора состоит из корпуса 1 с осевым каналом 2 подвода смазки. В корпусе 1 установлена втулка 3 с диаметральным зазором 4, равным 6-8 мкм. На втулке 3 выполнены несущие радиальные 5 и торцовые б карманы. Втулка 3 на наружной поверхности 7 имеет кольцевую питающую канавку 8, которая радиальным каналом 9 корпуса 1 соединена с осевым каналом 2 подвода смазки. На наружной поверхности 7 втулки 3 выполнены дросселирующие кольцевые канавки 10 и 11, одна из которых 10 диаметрально расположенными четырьмя каналами (пазами) 12 корпуса 1 соединена с кольцевой питающей канавкой 8 втулки 3 и четырьмя радиальными каналами 13, диаметрально расположенными, связана с радиальными карманами 5.

Другая кольцевая дросселирующая канавка 1 радиальным 14 и осевым 15 каналами связана с торцовым карманом 6 втулки 3, при этом дросселирующая канавка 11 снабжена разделяющим ее элементом, выполненным, например, в виде щтиф- та 16, причем одна из стенок 17 упомянутого элемента совмещена со стенкой 18 канала 14 подвода смазки в торцовый карман 6.

Радиальным каналом 19 корпуса 1 кольцевая дросселирующая канавка П соединена с каналом 2 подвода смазки корпуса .

Во втулку 3 установлен шпиндель 22 с пояском 23. Диаметральный зазор 24 между шпинделем 22 и втулкой 3 равен 35-40 мкм, осевой зазор 25 между торцом 26 втулки 3 и пояском 23 шпинделя 22 равен 25-30 мкм.

Втулка 3 размещена между диаметральными плоскостями 20 и 21.

Втулка 3 посредством крыщки 27 крепится к корпусу 1 и после регулировки штиф- туется (не показано).

Каналы 28, выполненные в корпусе 1. предназначены для сбора и отвода смазки.

При подготовке к работе втулку 3 устанавливают в корпусе 1 опоры согласно исходному (расчетному) положению (фиг. 4),

0

5

0

5

обеспечив поступление смазки под рабочим давлением в канал 2 подвода, замеряют давление в радиальных карманах 5 опоры (достаточно выполнить для одного радиального кармана 5 ввиду симметричности конструкции). После этого путем поворота втулки 3 от исходного положения на угол а изменяют входные гидросопротивления в радиальную опору до требуемого соотношения давлений. Для радиальной опоры в силу симметрии ее кольцевой дросселирующей канавки 10, существуют два равнозначных положения, отвечающих требуемому соотношению давлений, отличающихся знаком угла поворота втулки 3 от исходного положения фиг. 4 (dzot).

После настройки входных гидросопротивлений канавок 10 радиальной опоры приступают к настройке входного гидросопротивления канавки 11 осевой опоры. Для этого замеряют давление в торцовых карманах 6 обеих частей гидростатических опор шпиндельного узла и, учитывая осевое положение шпинделя 22, т. е. распределение торцового зазора 25, определяют требуемое значение входного сопротивления канавки 11 осевой опоры. Положению втулки 3, соответствующему настройке входных гидросопротивлений канавок 10 радиальной опоры, входное гидросопротивление канавок 11 осевой опоры максимально, если втулку 3 повернуть от указанного положения на углы, кратные

30

25

2 п

где п - число карманов 5 радиаль

ной опоры. При этом настройка входных гидросопротивлепий канавок 10 радиальной опоры не изменяется ввиду симметричной конструкции кольцевой канавки 10, а значение входного гидросопротивления осевой опоры уменьшается, так как уменьшается длина канавки 11. Таким образом, от одного равнозначного положения втулки 3 можно иметь, в данно.м случае при четырех радиальных карманах, четыре значения входного гидросопротивления осевой опоры (от большего до MeHbojero значений). То же справедливо и для второго равнозначного положения втулки, отвечающего (-а) требуемому значению входных гидросопротивлений радиальной опоре, при этом численные значения начальных и конечных величин входных гидросопротивлений осевой опоры имеют соответственно меньшее значение.

Таким образом, независимо от значений входных гидросопротивлений радиальной опоры, в данном примере можно установить восемь значений входных гидросопротивлений торцовой опоры, что практически достаточно для настройки его значения.

При работе устройства смазка поступает под рабочим давлением в осевой канал 2 подвода корпуса 1, из которого по радиальным каналам 9 и 19 соответственно поступает в питающую кольцевую канавку 8 и в кольцевую дросселирующую канавку 11 осевой опоры (путь смазки на приведенных чертежах показан стрелками). Из питающей кольцевой канавки 8 смазка поступает по четырем каналам 12 в кольцевую дросселирующую канавку 10 радиальной опоры и далее по радиальным каналам 13 - в несущие карманы 5. Через зазор 24 между щпинделем 22 и втулкой 3 смазка вытекает в каналы 28 корпуса 1.

По кольцевой дросселирующей канавке 11 осевой опоры смазка поступает в радиальный канал 14 и далее по осевому каналу 15 - в торцовый карман 6, из которого через осевой зазор 25 между втулкой 3 и пояском 23 щпинделя 22 вытекает в каналы 28 корпуса 1. Штифт 16 разъединяет канавку 11 и обеспечивает поступление смазки

Формула изобретения

Гидростатическая опора щпиндельного узла, содержащая корпус с равномерно расположенными по окружности радиальными каналами подвода смазки в установленную в него втулку с радиальными и торцовыми карманами и средства для регулирования входных сопротивлений в виде кольцевых дросселирующих канавок переменной длины с разделяющими элементами, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, одна из стенок элемента, разделяющего дросселирующую канавку торцового кармана, совмещена со стенкой выполненного во втул- 15 ке канала подвода смазки в торцовый карман, а для подвода смазки к радиальным карманам на наружной поверхности втулки выполнена одна дросселирующая канавка, сообщенная с источником давления через осевые каналы в корпусе, число которых

10

только с одной стороны от канала 19 кор- 20 выбрано кратным числу радиальных кар- пуса 1.манов.

Формула изобретения

Гидростатическая опора щпиндельного узла, содержащая корпус с равномерно расположенными по окружности радиальными каналами подвода смазки в установленную в него втулку с радиальными и торцовыми карманами и средства для регулирования входных сопротивлений в виде кольцевых дросселирующих канавок переменной длины с разделяющими элементами, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, одна из стенок элемента, разделяющего дросселирующую канавку торцового кармана, совмещена со стенкой выполненного во втул- 5 ке канала подвода смазки в торцовый карман, а для подвода смазки к радиальным карманам на наружной поверхности втулки выполнена одна дросселирующая канавка, сообщенная с источником давления через осевые каналы в корпусе, число которых

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в станкостроении при изготовлении опор шлифовальных шпинделей. Целью изобретения является упрош,ение конструкции опоры. В гидростатической опоре шпиндельного узла,содер- жашей радиальные и торцовые карманы и средства для дроссельного регулирования их режимов работы, кольцевые дросселирующие канавки выполнены на наружной поверхности, размещеннной в корпусе втулки с возможностью изменения их длины за счет поворота втулки. При этом схема подвода смазки к указанным канавкам выполнена так, что входное сопротивление радиальных карманов периодически изменяется несколько раз при полном повороте втулки, а входное сопротивление торцовых карманов при этом изменяется монотонно, что и обеспечивает возможность независимой регулировки режимов работы радиальных и торцовых карманов за счет перемещения одной втулки. 4 ил. (С со to О) 00

Ч Н

27 8 д 7 ;J 2 1Э 326

L I I I / / /

17

18

Anl

Фиг.

1Ч д:11 го|) М. 1Ч)рват 3;1к;):, 3262/30

ВНИИПИ Государственного комитета ( но делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 11роизводстне11ио-1 оли1 рафич( ск()е предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

( o(. Tiiiii:TC,7b В. Яковепко

Тс.хрсл и. ВересКорректор А. Знмокосов

Тираж 758Подписное