10.3 Определение угла поворота оси шпинделя в передней опоре

Суммарный угол поворота оси шпинделя в передней опоре определяется по формуле

,

где – углы поворота упругой линии шпинделя в плоскостяхXOYиXOZ, рад.

Углы поворота упругой линии шпинделя в плоскостях XOYиXOZопределяются по формулам

Суммарный угол поворота оси шпинделя в передней опоре

Допустимый угол поворота шпинделя в передней опоре

рад.

11 Регулирование натяга в подшипниках шпиндельных опор

Для повышения жесткости опоры производится ее регулировка, с помощью которой устраняются зазоры в подшипниках и в них создается предварительный натяг, который может быть мягким или жестким. Регулировка с мягким натягом обеспечивает постоянную выборку зазора в процессе работы подшипника. Система с жест­ким натягом более простая и надежная, позволяет создавать на­тяг определенной величины, но в процессе работы жесткий натяг снижается.

Шпиндельный узел шпиндельной бабки многоцелевого станка (рисунок 11.1) включает радиальный цилиндри­ческий двухрядный роликоподшипник типа 3182120 с кони­ческим посадочным отверстием в передней опоре, в комплекте с шариковым упорно-радиальным подшипником с углом контакта 60°типа 178820 по ГОСТ 20821-75 в передней опоре. В задней опоре установлен радиально упорный шариковый подшипник типа дуплекс О-образный. Передняя опора воспринимает радиальные и с разным направлением осевые нагрузки и является фиксирующей, ограничивая осевое перемещение шпинделя в обоих направлениях. Задняя опора воспринимает только радиальные нагрузки и является плавающей, не ограничивая осевое перемещение шпинделя.

Регулировка радиально упорных шариковых подшипников заключается в создании определенного радиального за­зора и натяга между роликами и рабочими поверхностями наружно­го и внутреннего колец. Это достигается при перемещении внут­реннего кольца подшипника по конической шейке шпинделя за счет закручивания регулировочных гаек 6 и 3.Кольцо подшипника де­формируется в радиальном направлении, выбирается радиальный зазор и создается предварительный натяг определенной величины, для чего предварительно подшлифовываются установленные полукольцевые компенсаторы 13.

Рисунок 11.1 - Схема регулирования натяга шпиндельных опор центральной шпиндельной бабки сверлильно-фрезерно-расточного станка с ЧПУ

Кроме того, в передней опоре установлен упорно-радиальный ша­риковый подшипник с углом контакта 60° серии 178820 в комплекте с радиальным роликоподшипником типа 3182120. Величина предва­рительного натяга в этом подшипнике регулируется подшлифовкой распорной втулки 8. При вращении регулировочной гайки 6 внут­ренние кольца подшипника 7 смещаются навстречу друг к дру­гу и создается определенный натяг между шариками и рабочими по­верхностями наружного 10 и внутренних 7 колец.

12 Смазывание подшипников шпиндельных опор

Смазывание подшипников шпиндельных опор осуществляется жидким смазочным материалом (масло И-30А по ГОСТ 20977-84), который отводит тепло от шпиндельных опор, уносит из подшип­ников продукты изнашивания, делает ненужным периодический над­зор за подшипниками и обеспечивает образование гидродинамиче­ской пленки на их рабочих поверхностях в зоне контакта. Такой выбор масла целесообразен для среднескоростных станков с коэффициентом быстроходности . Для этих станков характерны умеренные нагрузки в связи с меньшей осевой жёсткостью.

Рисунок 12.1 - Схема смазывания шпиндельных опор центральной шпиндельной бабки сверлильно-фрезерно-расточного станка с ЧПУ

Для смазывания шпиндельных опор применяется циркуляционное смазывание. Масло в шпиндельные опоры подается принудительно через штуцера 15 и попадает по каналам в корпусе 14 и 16, шпиндельного узла, проходит через ра­бочую зону подшипников 6 и стекает в резервуар, где происходит его охлаждение (рисунок 9.1). Для улучшения циркуляции масла преду­смотрены отверстия в наружных кольцах подшипников. Из опор шпинделя предусмотрен свободный слив масла по специальным ка­налам 9, благодаря чему не допускается его застой и снижается тем­пература опоры. Шпиндельный узел имеет лабиринтные уплотне­ния, обеспечивающие надежную и стабильную работу в течение всего срока эксплуатации главного привода.

Циркуляционное смазывание осуществляется системой, общей для шпиндельного узла и коробки скоростей. Масло под давлением поступает в заднюю опору и через штуцеры 15 в переднюю опору, а затем распределяется по подшипникам.(см. рисисунок 9.1).

Для смазывания подшипников передней опоры шпинделя имеется отверстие 6 в наружном кольце упорно-радиального шарикового подшипника, через которое масло поступает в его рабочую зону и затем переходит в рабочую зону радиального цилиндрического двухрядного роликоподшипника. Смазка, попавшая в рабочую зону шарикового подшипника 7, проходит через зазор между внутренним и наружным кольцом 5 и самотёком сливается в корпус шпиндельной бабки. Смазка, которая проходит через роликоподшипник, попадает в полость 8 крышки, откуда по каналу отвода 9 в корпусе шпиндельного узла стекает в корпус шпиндельной бабки.

Для смазывания подшипника задней опоры шпинделя масло про­ходит по каналу 1, затем через отверстие в наружном кольце шарикоподшипника поступает в рабочую зону. Часть смазки из рабочей зоны попадает в корпус шпиндельной бабки через зазор 3 , а другая часть через зазор между регулировочной гайкой 2 и через канал отвода 4 сразу сливается в полость корпуса шпиндельной бабки.