Привод шпиндельной бабки Советский патент 1979 года по МПК B23C9/00 

Изобретение относится к области металлообработывающих станков. Привод может быть использован в машинах и устройствах при передаче больших крутящих моментов (моодность электродвигателя до 1200 кВт) при высоких скоростях вращения (до 1000 об/мин).

Известны привода шпиндельных бабок для обработки деталей в нагретом состоянии, включающие установленный на подшипниках в гильзе приводной вал. Гильза через фланец связана с корпусом 1.

Известные привода не могут быть использованы для передачи наиболее высоких крутящих моментов при больших скоростях вращения, так как нет таки.Ч двухрядных коническо-роликовых подщипкиков, которые могут выдержать одновременно осевую нагрузку порядка до 8 т и радиальную нагрузку до 12 т при скорости вращения до 1000 об/мин.

Целью изобретения является повыщение надежности работы привода при передаче больших крутящих моментов и высоких скоростей вращения.

С этой целью описываемый привод снаб жен жестко соединенными с гильзой стаканом с выступом и упорными подшипниками, наружные кольца которых расположены по обе стороны выступа с радиальным зазором относительно стакана, пpичe I фланец гильзы установлен с зазором относительно корпуса, а гильза снабжена выполненным на противоположном фланцу конце буртом для взаимодействия с корпусом и подпружинена Q относительно последнего.

На чертеже представлен описываемый привод. Он содержит ведущий вал 1, установленный на двух роликовых подщипник ах 2, закрепленных во внутренних соосных рас5 точках гильзы 3. Подщипники 2 разнесены на расстояние а для увеличения радиальной жесткости их опор за счет уменьшения радиальной нагрузки на подшипник, возникающие от консольно расположенной (расстояние б) силовой конической передачи. Ве дущий вал 1 с внутренними кольцами подшипников 2 имеет возможность свободно перемещаться в обе стороны в осевом направлении относительно наружных колец, неподвижно закрепленных в гильзе 3. Для

крепления внутренних колец подшипников 2 в осевом направлении установлена распорная втулка 4.

Для восприятия осевой нагрузки в обе стороны от силовой конической передачи на конце вала I со стороны привода установлены упорный сферический конический подшипник 5 и радиально-унорный подшипник 6. Эти подшипники наружными кольцами контактируют с выступом 7 стакана 8. Стакан 8 жестко соединен с гильзой 3 при помош,и болтов. Наружные кольца подшипников 5 и 6 по наружным диаметрам имеют гарантированный зазор, обеспечиваюц ий возможность самоустановки их в радиальном направлении. Для регулировки осевоГО зазора в подшипниках 5 и 6 предусмотрена регулировочная гайка 9. Для регулирования ко,нического зубчатого зацепления В процессе эксплуатации между станком и гильзой установлен компенсатор 10. Вертикальная ось ведомого вала 11 наклонена с горизонтальной осью ведуц|его вала 1 составляет угол оС 78°.

Гильза 3 со смонтированным в ней приводным валом 1 установлена в соосных расточках корпуса 12 шпиндельной бабки. С одной,стороны она имеет упорный бурт 13, с ляругой - фланец 14, в цилиндрических выточках которого установлены тарированные пружины 15. Буртом 13 гильза постоянно прижата к стенке 16 корпуса усилием тарельчатых пружин (15 т). Между фланцем и корпусом имеется гарантированный зазор в.

Смазка осуществляется принудительно от специальной станции. В количестве 230 л/мин она подается к подшипникам и к .зубчатому коническому зацеплению, производя их смазку и осуществляя отвод тепла от них. Отработанное масло охлаждается в теплообменниках, установленных на станции смазки, до 35 -40°С. Контроль температуры нодшипников н масла осуществляется от специальных датчиков (на чертеже не показаны).

Устройство работает следующим образом.

Вращающий момент от двигателя передается на вал 1, а затем через зубчатую передачу на шпиндель. При работе возникают как радиальные, так и осевые усилия от консольно закрепленной на расстоянии б от подшипника на ведуц ем валу конической шестерни. Радиальные усилияполностью воспринимаются двухрядными роликоподшипниками 2, а осевое усилие (8 т) воспринимается через вал сферическим коническим подшипником 5 и передается на выступ стакана 8 и на гильзу 3, жестко связанную с ним. Дальше через фланец гильзы, тарированные пружины, шайбь, гайки, шпильки усилие передается на корпус 12 шпиндельной бабки. При этом упорный бурт 13 постоянно прижат к стенке 16 корпуса, так как усилие пружины больше осевого усилия, возникающего от конической пары и передающегося на ведущий вал. Осевое усилие вала в обратную сторону воспринимается аналогично радиально-упорным подшипником 6. Разделение и отнесение опоры, воспринимающей чисто осевую нагрузку (порядка 8 т), от опор, воспринимающих чисто радиальную нагрузку (порядка 12 т на передней опоре), дает возможность уменьщить тепловыделение каждой отдельно работающей опоры, увеличить жесткость опор и продольную устойчивость вала.

При длительной работе привод щпиндельной бабки разогревается за счет трения в подшипниках качения и зубчатом зацеплении. Гильза 3 с ведущим валом 1 связаны с одними и теми же подшипниками качения и все полости между ними заполнены частичками масла, принудительно подаюн 1егося для смазки подщипников и зубчатого, зацепления, в результате они во время работ1)1 одновременно нагреваются до одинаковой температуры. Так как гильза н вал 1 выполнены из одного материала н имеют одну и ту же длину, то температурн151е линейные удлинения их одинаковы. Гильза 3 при нагреве упираясь буртом 13 в стенку 16 корпуса, удлиняется только в сторону привода, сжимая и преодолевая усилие тарированных нружин 15, расположе111п 1х в кольцев1)1х в)1точках фла1Н1а гильзы, и перемещают в ту же сторону закрепленный жестко па гильзе со стороны фланца стакан 8 с выступом 7. Так как стакан с вь1ступом одновременно связан с гильзой и раднально-упорным НОДП1ИПНИКОМ 6, я ПОДИН1ПНИК 6 жестко связан с ведущим валом 1, то выступ 7 перемещает подн1ипник с валом в ту же сторону, что гильза. Следовательно, на ту Же величину и ту же сторону, что и гильза, при нагреве удлиняется вал 1, что обеспечивает при любой длительности работы привода шпиндельной бабки взаимное расположение конических шестерен в поле допуска.

Формула изобретения

Привод шпиндельной бабки к станкам для обработки жаронрочнь1х сплавов в нагретом состоянии, включающий приводной вал, установленный на подшипниках в гильзе, через фланец связанной с корпусом бабки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы привода при передаче больших крутяпхих моментов и высоких скоростей вращения, он снабжен жестко соединенным с, гильзой стаканом с выступом и упорными подшипниками, наружные

кольца которых расположены по обе стороны выстуна с радиальным зазором относнтельно стакана, причем фланец гильзы установлен с зазором относнтельно корпуса, гильза снабжена выполненным на противоположном фланцу конце буртом для взаимодействия с корпусом и подпружинена относительно последнего.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Проспект фирмы «Jnnocenti, Италия, 1970.

52 г J 4 IT/ Г -1. д Ж.1 I I .ч 72 /////////7/////////////// X