Виброизолированный шпиндельный узел Советский патент 1977 года по МПК B24B23/02 B24B41/04 

I

Изобретение относнтся к ручным машинам вращательного действия, например к шлифовальным, сверлильным, ручным дисковым пилам.

Известна конструкция шпиндельного , в которой шпиндель с рабочим инструментом установлен в корпусе на опорах, одна из которых снабжена радиальными упругими элементами, а другая -выполнена в виде сферического подшипника.

В известном устройстве радиальные упругие элементы защиш;ают кориус от радиальных колебаний, возбуждаемых дисбалансом рабочего инструмента шлифовальиого круга на холостом ходу и его радиальными биениями при соприкосновении с обрабатываемым материалом.

Однако в известном устройстве наряду с гашением радиальных колебаний генерируются связанные с ними осевые кобеания за счет того, что при повороте шлифовального круга вместе со шпинделем вокруг сферического подшипника шлифовальный круг приобретает торновое биение.

Осевые колебания корпуса шпиндельного узла могут также возникать при шлифовании торцом круга из-за торцового биения самого шлифовального круга. Кроме того, при работе шпиндельного узла возникают крутильные колебания. Радиальные вибрации шлифовального круга порождают колебания силы нормального давления крута на обрабатываемый материал, которые вызывают колебания момента сопротивления врашению шлифовального круга. Эти колебания через редуктор и двигатель передаются на корпус и вызывают его вибрацию.

Цель изобретения - снилсение продольных и крутильных вибраций корпуса шпиндельного узла.

Это достигается тем, что в шпиндельном узле сферический подшипник снабжен упр гими в осевом направлении элементами, ; опора, снабженная радиальными упругими элементами, выполнена с возможностью осевого перемещения вала, ири этом последний связан с прнводом посредством гибкой муфты.

На чертеже изображен предлагаемый шпиндельный узел, продольный разрез.

В корпусе 1 на подшипниках 2 и 3 установлен шпиндельный вал 4 с закренлениым на нем шлифовальным кругом 5. Радиальный роликовый подшипник 2, в котором возможно свободное перемешение внутреннего и наружнего колец относительно друг друга в осевом направлении, установлен в упругом кольце 6, допускающем радиальные колебания шпиндельного вала 4 относительно корпуса. Двухрядный сферический роликовый подшипник 3

установлен в корпусе 1 между двумя торцовыми упругими элементами 7, опирающимися на ограничительные кольца 8. Шпиндельный вал 4 с помощью гибкой муфты 9 соединен с выходным валом 10 приводного механизма.

Шпиндельный вал 4 с закрепленным на нем шлифовальным кругом 5 полностью изолирован от корпуса и приводного механизма упругими элементами 6, 7 и 9.

Устройство работает следующим образом.

При щлифовании цилиндрической поверхностью круга 5, имеющей радиальное биение, круг вместе со щпиндельным валом 4 поворачивается относительно центра сферического подшипника 3, деформируя упругий элемент 6 радиального подшипника 2 и гибкую муфту 9, соединяющую шпиндельный вал 4 с выходным валом 10 приводного механизма. Этим обеспечивается виброизоляция корпуса машины от радиальных колебаний ее рабочего органа.

При щлифовании торцом круга 5, имеюшим торцовое биение, круг вместе со шпиндельным валом 4 и сферическим подшипником 3 перемещается в осевом направлении, сдвигая кольца подшипника 2 одно относительно другого и деформируя упругие элементы 7, а также упругую муфту 9 в севом направлении и тем самым компенсируя осевые колебания рабочего инструмента машины.

Неравномерность силы взаимодействия шлифовального круга 5 и обрабатываемого материала, возникающая из-за радиальных колебаний круга 5, вызывает колебания момента сопротивления, приложенного к шпиндельному валу 4. Гибкая муфта 9 изолирует приводной механизм, двигатель и корпус машины от этих колебаний. Таким образом, гибкая муфта 9 служит для компенсации продольных, изгибных и крутильных колебаний шпиндельного вала 4 относительно выходного вала 10 приводного механизма.

Формула изобретения

Виброизолированный шпиндельный узел, например ручной шлифовальной машины, выполненный в виде несущего рабочий инструмент вала, связанного с приводом и установленного в корпусе на опорах, одна из которых снабжена радиальными упругими элементами, а другая выполнена в виде сферического подшипника, отличающийся тем, что, с целью улучшения виброизоляции корпуса, сферический подшипник снабжен упругими в осевом направлении элементами, а опора, снабженная радиальными упругими элементами, выполнена с возможностью осевого перемещения вала, при этом последний связан с приводом посредством гибкой муфты.

5