Шпиндельное устройство Советский патент 1982 года по МПК B24B41/04 

(54) ШПИНДЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к машиностро «шпо, преимущественно станкостроению, в может быть использовано в шпинделы ных устройствах металлорежущих станков, особенно в высокооборотных внутри шлифовальных. Известно - шпнндел ьн ое устройство, содержащее вал, размещенный в корпусе яа трех расположенных опо pax качевия, оси которых равно состоят от оси вращения шпшзделя С13 Недостатком известного устройства является относительно невысокий срок службы вследствие кромочного контакта опор качения с шейками вала шпинделя, а также отсутствие возможности регулирования и выверки положения опор качения относительно контактирующих поверхностей шеек вала шпинделя. Цель изобретения - повышение точно ти вращения и долговечности работы устройства за счет обеспечения линейного контакта опсф качения с шейками вала шпинделя. Поставленная цель достигается тем, что шпиндельное устройство снабжено размещенным в корпусе по крайней мере одним блоком, содержащим башмак, в котором попарно расположены опоры. Причем блок установлен с возможностью радиального перемещения. Шпиндельное устройство может быть снабжено двумя регулируемыми оппозитно размещенными блоками, или тремя блоками, размещенными равномерно относительно шпинделя и установленными с возможностью саьюустановки на шаровых опорах. При этч5м установка блоков в опоре осуществляется подпружиненным относительно корпуса кольцом, в котором размещены шаровые опоры. На фиг. 1 представлено шпиндельное устройство с двумя оппозитно расположенными блоками; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - шпиндельное устройство с тремя равномерно расположенными самоустанавливающимися башмаками, разрез; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - шпиндельное устройство с одним самоустанавливагошимся и регулирующим в радиальном направлении башмаком; иа фиг. 6 - разрез В-В н-а фиг. 5; на фиг. 7 - шпиндельное устройство с тремя равномерно расположенными самоустанавливающимися башмаками, из которых один подвижен в радиальном найравлении; нафиг. 8 разрез Г-Г на фиг. 7. Шпиндельное устройство имеет вал I,который своими опорными шейками; вьд олненными в виде маслопрессовых колец 2 из износоустойчивого материала, опирается на опоры 3 качения, выполненные в виде одинарных радиальных шарикоподшипников или сдуплексированных радиально-упорных подшипников 4, которые на осях 5 установлены в башмаках 6. Последние установлены на осях 7 в блоках 8 и застопорены винтами 9. Блоки 8 (фиг. 1 и 2) закреплены на фланцах 1О, размешенных на корпусе II.Осевая 4я1ксация вала 1 достигается конусным исполнением маслопрессовых опорных колец 2 с углом конуса о. 2-1 при перпендикулярной установке подшипников 3 и 4 к образуюшей конуса. В шпиндельном устройстве (фиг. 3 и4) на наружных кольцах подшипников 3 жестко установлены кольца 12, образую шая которых выполнена также под углом ot. В результате конусного исполнения колец 12 достигается ра1 енство линей:ных скоростей по всей образуюшей, исключает проскальзывание по поверхнос тям контакта колец 12 и маслопрессовых колец 2. Башмаки 6 посредством шарьвой опоры 13 опираются в корпус 11. Шаровая опора 13 обе печивает самоустановку колец 12 по образующей шейки шпинделя. Осевая фиксация вал 1 обеспечивается подачей масл под давлением в полость 14 или посреаством пружин 15, которые воздействуют на плунжер 16 и обеспечивают необходимый осевой натяг. Установкой колец 12 на наружных кольцах подшипников 3 достигается повышение жесткости и точности вращения ПОДШШ1НИКОВ. В шпиндельном устройстве (фиг. 5 и 6) осевая фиксация вала 1 достигается исполнением маслопрессовых колец 2 с опорными буртиками. При этом оси 5 подшипников 3 жестко закреплены в корпусе 11. Это упрошает конструкцию НО ношышает требования к точности координат расположения осей 5 в корпусе 11. Необходимый прижим вала 1 к под- шипникам 3 обеспечивается башмаком 6 посредством регулируемой шаровой опоры 17. В шпиндельном устройстве, представленном на фиг. 7-и 8, подшипники 3 в передней опоре установлены в самоустанавпиваюшихся башмаках 6, опираюшихся на шаровые опоры 13. В задней опоре подшипники 3 осями 5 жестко закреплены в корпусе 11. Один из башма:ков 6 установлен с возможностью ради-ального смешения. Осевая фиксация вала 1 обеспечивается криволинейной по.верхностью (например, радиусной) дорожки качения на маслопрессовом кольце задней опоры и криволинейной образуюшей кольца 12, неподвижно закрепленного на наружных кольцах подшипников 3 той же опоры. Кольца 12 окончательно обрабатываются на собранных опорах, чем достигается частичная компенсация неточности врашения подшипников 3. Установка подшипников в башмаках 6 и самих башмаков осуществляется при оптимальных значениях углов /ь и сооТветственно. При .этом для достижения оптимального значения угла Jb возможна смещенная установка подшипников в башмаке (фиг. 8), а для достижения оптимального значения угла -jr общее количество опорных и прижимных -башмаков в опоре шеличивается с двух до трех. Например, оптимальными значениями углов |i и j являются 60-120° соответственно. При этом погрешности формы (овальность, гранность) опорных маслопрессовых колец и подшипников в наи- меньшей степени оказывают влияние на точность врашения вала. В опорах качения подшипники выбираются такими, чтобы наружный диаметр незначительно (с целью исключения кратности) отличался например в большую сторону, от диаметра опорных шеек ва- Ла. Смазка каждого подшипника обеспечивается масляным туманом. Предлагаемое шпиндельное устройство обеспечивает высокую точность врашения шпинделя, надежность и стабильность его в работе. Формула изобретения 1. Шпиндельное устройство, содержашее вал, размешенный в корпусе на радиально расположенных опорах качения, оси врашения которых равно отстоят

от оси вращения шпинделя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности вращения за счет обесп&чёния линейного контакта опор качения с шейками вала шпинделя, устройство

снабжено размещенным в корпусе по крайней мере одним блоком, содержащим башмак, в котором опоры расположены попарно.

2; о т л и ч а: ю щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительным олоком, размещенным оппозитно первому.

оно снабжено по крайней мере двумя

дополнительными блоками, размещенными

равномерно относительно шпинделя и установленными с возможностью самоустановки посредством введенных в устройство шаровых опор.

. блок снабжен подпружиненным относител но корпуса кольцом, в котором размещены шаровые опоры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

OQ

Г

4S

k

I

«ч.