Шпиндельная бабка машины для сваркиТРЕНиЕМ Советский патент 1981 года по МПК B23K20/12 

Изобретение относится к области свар ки и может быть использсжано, в частнос ти в машинах для сварки трением. Известна шпиндепьнал бйбка, состоящая из корпуса, шпинделя, звеньев приво да вращения шпинделя, радиальных и осевых гидростатических опор, установле ных между шпинделем и корпусом flj. Существенным недостатком устройств ва является сложность конструктивного исполнения высокие требдаания к фильтрации масла в гидростатических опорах, также большие энергетические затраты при эксплуатации устройства. И звестна шпиндельная бабка, состояшая из корпуса, шпинделя, звеньев приво да вращения шпинделя, радиальных и осевых опор качения, установленных между шпинделем и корпусом12. Однако это устройство не позволяет поаысить частоту вращения шпинделя выше той частоты, которую допускает ос вая опора качения, рассчитанная на максимальное гюевое усилие. Известна также шпиндельная бабка машины для сварки трением, содержащая установленный в корпусе с возможностью перемещения и подпружиненный относительно него, в осевом направлении шпиндель с опорным диском и узел рает рузки подшипниковых опор от осевого усилия з. Однако в устройстве имеет место невозможность обеспечения высежик частот вращения шпинделя при больших , усилиях. Цель изобретения - повышение надежности конструкции и расширение технологогических возможностей путем обеспечения высокой частоты вращения шпинделя при больших осевых нагрузках. Поставленная цель достигается тем, что в шпиндельной бабке, содерн(ащей установленный в корпусе с возможностью -осевото перемещения и подпружиненный отно сительно него в осевом направлении шпиндель с опорным диском и узел разгрузки подшипниксжых опор от осевого усилия, пос ледний выполнен в виде ус гановденных в корпу38се на опорных осях трех сферических ройиков, пересекающиеся оси вращения которых расположены в плоскости, перпендикулярной оси шпинделя при этом каж дый на сферических роликов смонтирован на радиальных подшипниках качения, а опорный диск шпинделя установлен с возможностью взаимодействия со сферическими роликами. На фиг. 1 .представлена шпиндельная бабка, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1. ШпиндельЕ1ая бабка содержит корпус 1 -В котором в подшипниковых опорах каче ния 2 и 3 размешен шпиндель 4 с опорным диском 5 и уаел разгрузки подтиппиковых опор от осевого усилия со сферическими роликами 6 установленными на опорных осях 7, посредством радиальных подшипников качения 8. На шпинделе 4 закреплена приводная шестерня 9, а подшнпниковая опора качения 2 установлена в корпусе 1, посредством упругого эле мента 1О. Шпиндельная бабка работает следующим образом. , Шпиндель 4 приводится во вращение через шестерню 8. При этом радиальные нагрузки на шпиндель воспринимаются опорами 2 и 3, установленными в корпусе 1. При отсутствии осевой нагрузки на Шпиндель упругий элемент 1О, воздейс вуя через опору 2 на шпиндель, перемещает последний в крайнее переднее поло- жегие , обеспечивая тем самьпуг тарирова 11ый зазор 8 между оЛорным диском 5 и роликами 6. Зазор назначается таким обр зом, чтобы послевыиорки его упругий элемент 10 воздействовал на опору 2 с силой, не превышающей допустимую нагрузку на указанную опору. До тех nopj пока осевая нагрузка на шпиндель не превышает допустимой для опоры 2, нагрузка передается через шпиндель .на опору 2 и далее через упругий элем-ент 10 на корпус 1. При превышении допустимой нагрузки на опору 1, опорный диск 5 за счет сжатия элемента 10, а следовательно, перемещения шпинд ля, входит в соприкосновение с роликами 6. При этом дополнительная ос.евая нагрузка на шпиндель передается на опор мый диск 5 и через три сферических ро лика б, шесть радиальных подшипников 8 (по два в каждом ролике), три опфные оси 7 передается на корпус 1 , Вращающийся вместе со шпинделем диск 5 приводит во вращение ролики 6, а те в свою очередь - наружные колща подши 84 никсю 8. За счет коэффициента передачи диска 5 в роликах б, а также применяемых подшипников 8 можно обеспечить высокую частоту вращения шпинделя, а за счет количества подшипников 8 в роликах б воспринимать большие осевые нагрузки. При переходных процессах (пуске, торможении, переключении частоты вращения), осуществляемых при невысоких осевых усилиях, происходит уменьшение приведенного к шпинделю момента инерции шпиндельной бабки за счет автоматического отключения от шпинделя дополнительной осевой опорьц с помощью упругого элемента 10. Предлагаемая конструкция позволяет повысить производительность процесса сварки трением в 1,5 раза за счет одновременного увеличения частоты вращения .шпинделя и осевого сжимающего усилия, а также делает возможным уменьшение парка машин для сварки трением в 1,2 раза за счет сокращения номенклатуры указанных машин, при увеличении коэффициента их использования. Формула изобретения Шпиндельная бабка машины для сварки трением, содержащая установленный в корпусе с возможностью осевого перемещения и подпружиненный относительно него в осевом направлении , шпиндель с опорным диском, и узел разгрузки подшипниковых опор от осевого усилия, о т л .и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности конструкции и расширения технологических возможностей путем обеспечения высокой частоты вращения шпинделя при больших осевых нагрузках, узел разгрузки подшипников от осевого усилия выполнен в виде установленных в корпусе на onopiibix осях трех сферических роликов, пересекающиеся оси вращения которых расположены в плоскости, перпендикулярной оси шпинделя, при этом каждый из сферических роликов смонтирован на радиальных подшипниках качения, а опорный диск шпинделя установлен с тарированным зазорсм относительно сферических роликов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 476961, кл. В 23а1/02, 29.О5.73. 2.Патент Франции л 2168040, кл. Р 16 С i7/l6, ЗО.О7.73. 3.Авторские свидетельство СССР № 719833, кл. а 23 К 19/О2, ОЗ.О5.78.