Шпиндельный узел многооперационного станка Советский патент 1993 года по МПК F16C25/06 

лена втулка 6. Поршень 8 выполнен меньшей длины чем втулка 6. Этим обеспечивается установка нулевого предварительного натяга или зазора шарикоподшипников 3,4. Крышка 7 и гайка 5 служат для фиксирования осевого положения шарикоподшипников 3, 4. Поршень 8 имеет уплотнительные кольца 10 и 11, а его торец служит нажимным элементом. Величина натяга регулируется в зависимости от частоты вращения шпинделя 1 давлением рабочей среды, подаваемой в кольцевую полость 9, 1 ил.

Изобретение относится к области станкостроению и предназначено для использования в многооперационных станках, имеющих широкий диапазон частот вращения шпинделя и крутящих моментов. Целью изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции, Щпиндельный узел содержит корпус 2, в котором расположен на радиально-упорных шарикоподшп- никах 3 и 4 шпиндель 1. Между наружными кольцами шарикоподшипников 3,4 установлен поршень 8, который имеет бурт, образовавший с корпусом 2 полость 9 для подачи давления. Между внутренними кольцами шарикоподшипников 3, 4 ус.танов

Изобретение относится к области станкостроения и предназначено для использования в многооперационных станках, имеющих широкий диапазон частот вращения шпинделя и крутящих моментов.

Известен шпиндельный узел, по патенту Великобритании № 1535163, содержащий корпус, шпиндель, подшипники, один из которых установлен в корпусе, а второй установлен во втулке, в свою очередь, установленную в корпусе. Втулка содержит нажимной элемент, взаимодействующий с наружным кольцом подшипника. Путем изменения гидравлического давления в камере, образованной втулкой и кольцом, установленным в корпусе, изменяют положение втулки, а следовательно, и нажимного элемента, таким образо.м, изменяют предварительный натяг подшипников.

Данная конструкция имеет малую надежность, так как втулка с нажимным элементом имеет отношение l/bjjj-1, что может привести к перекосу наружного кольца подшипника и выходу его из строя во время- работы. В связи с тем, что натяг подшипников создается только устройством регулирования натяга, то при выходе из строя данного устройства произойдет .смещение шпинделя под действием осевой силы, что может привести к аварийной ситуации,

Базирование подшипника, воспринимающего усилие от нажимного элемента сначала во втулке, а затем в корпусе снижает точность устройства из-за большой накопленной погрешности базирования и уменьшает жесткость устройства, так как в задней опоре применяется подшипник меньшего диаметра, чем в передней.

Устройство регулирования натяга, выполненное в виде кольцевой полости, обра- зованной втулкой и кольцом, установленным в корпусе, усложняет конструкцию устройства.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции.

Для достижения указанной цели в шпиндельном узле многооперационного станка, содержащем корпус с установленным в нем на радиально-упорных подшипниках качения шпиндель и средство регулирования натяга подшипника, включающее нажимной элемент в виде установленного в корпусе поршня, контактирующего С внешней обоймой одного из подшипников и кольцевую полость с каналом для подвода рабочей среды к поршню, поршень выполнен в виде распорной втулки с буртиком на наружной поверхности, образующим с корпусом кольцевую полость, а контактирующий с поршнем подшипник установлен непосредственно в корпусе.

На чертеже изображен общий вид шпиндельного узла в разрезе. Шпиндель- ный узел содержит шпиндель 1, установленный в корпусе 2 на радиально-упорных шарикоподшипниках 3 и 4. Внутренние кольца шарикоподшипников жестко закреплены на шпинделе 1 с помощью гайки

5 через втулку 6. Осевое фиксирование шарикоподшипника 3 в корпусе 2 осуществляется крышкой 7. ,

Средство регулирования натяга шарикоподшипника 4 включает нажимной элемент в виде установленного в корпусе поршня 8, выполненного в виде распорной втулки с 6ypfиком на наружной поверхности, и кольцевой полости 9 с каналом для подвода давления к поршню. Кольцевая полость образована корпусом 2 и буртом поршня 8 и уплотняется кольцами 10 и 11,

Устройство работает следующим образом.

При работе на высоких частотах вращения шпинделя 1 минимальный натяг шпиндельного узла обеспечивается тем, что поршень 8 выполняется меньше втулки 6 на величину разницы расстояния между наружными и внутренними кольцами и шарикоподшипников 3, 4, установленных в приспособлении, где наружные кольца жестко закреплены, а на внутренние действует усилие предварительного натяга. Это обеспечивает установку нулевого предварительногонатяга или зазора шарикоподшипников 4, 3. При необходимости работы на низких частотах вращения шпинделя 1 создается натяг при помощи подачи давления в кольцевую полость 9, образованную корпусом 2 и буртом поршня 8, что увеличивает жесткость шпиндельного узла и в то же время не ведет к повышению его температуры. Величина натяга регулируется в зависимости от частоты вращения шпинделя 1 сигналом из системы ЧПУ станка Возможна установка датчика температуры для контроля аварийного нагрева шпиндельного узла.

Выполнение,, поршня 8 меньше, чем втулки б, обеспечивает при осевом фиксировании шарикоподшипников 3,4 на шпинделе 1 гайкой 5 установку нулевого натяга или зазора , что, с свою очередь, обеспечивает во всем диапазоне частот вращения шпиндели 1 безаварийную работу даже в случае выхода из строя устройства регулирования натяга.

Форм у. л а. изобретения

Шпиндельный узел многооперационного станка, содержащий корпус с установлен- ным в нем на радиальн-о-упбрных подшипниках качения шпиндель и средство регулирования натяга подшипников, включающее нажимной элемент в виде установленного в корпусе поршня, контактирующего с внешней обоймой одно- го из подшипников, и кольцевую полость с каналом для подвода рабочей среды к пор- шню.отлича ющи йся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкций, поршень выполнен в виде распор- ной втулки с буртиком на наружной поверхности, образующим с корпусом кольцевую полость, а контактирующий с поршнемподшипник установлен непосредственно в корпусе.