Атлас конструкций-2 (Решетов Д.Н. - Атлас конструкций), страница 4

Воздушные опоры высокоскоростного электрошпинделя.Применение подшипников с воздушным смазыванием, имеющихмалые потери на трение, позволяет создавать машины и узлы,имеющие высокооборотные шпиндели и валы. На листе 348изображен пневмошпиндель А50/100 конструкции ЭНИМС, шпиндель которого вращается с частотой (4... 100) 104 мин" 1 . Шпиндель2 приводится во вращение турбиной 4 типа сегнерова колеса,работающей на сжатом воздухе давлением 0,35...0,5 МПа.

Изменениечастоты вращения производится регулятором с пульта питания.Высокотвердый стальной шпиндель (вал) с напрессованной на неготурбиной вращается в подшипниках, смазываемых сжатым воздухом.Радиальные подшипники состоят из латунной обоймы 3, в которуюсо значительным натягом запрессованы вкладыши 1 из углеграфита,пропитанного баббитом для устранения пористости. Конструкцияобоймы позволяет подшипнику расширяться при нагреве, чтоисключает заклинивание вала.Осевые подшипники 5 выполнены из пористого углеграфита.Несущие воздушные слои создаются в результате поступленияподаваемого под давлением воздуха через поры в рабочий зазор.Подача воздуха под давлением обеспечивает:устранение сухого трения при пуске и остановке шпинделя;подавление вибраций вала (типа полускоростного вихря) с одновременным увеличением несущей способности подшипника;исключение возможности попадания абразива в рабочий зазорподшипника.Лист 349.

Электромагнитные опоры высокоскоростного электрошпинделя. Электрошпиндель представляет собой электродвигатель,питаемый током повышенной частоты, вал которого, являющийсяв данном случае одновременно шпинделем металлорежущего станка,покоится в электромагнитных радиальных и осевых опорах. Шпиндель вращается с частотой до 50 000 мин"1. Каждая электромагнитная опора состоит из собственно подшипника и электроннойсистемы, осуществляющей питание электромагнитов и управлениеположением вала-шпинделя в опоре.Радиальный подшипник состоит из вала 1 с насаженной на неговтулкой 4 из специального ферромагнитного материала, втулкистатора 5, охватывающего вал и несущего электромагниты, и датчиков 3, контролирующих положение вала в переднем радиальномподшипнике. Последние расположены в специальных держателях,крепящихся к корпусу 6 электрошпинделя, и являются составнойчастью системы питания электромагнитов.

Вал удерживается в центральном положении магнитным полем, создаваемым электромагнитами. Величина и направление действия магнитных сил регулируется датчиками 5, фиксирующими малейшее отклонение вала отцентрального положения под действием внешних сил. В процессеработы вал практически непрерывно совершает колебания околосвоего центрального положения во втулке. Для исключения аварии(схватывания) опоры в периоды отказа системы управления, питания,при перегрузке и т. п.

в опору встроен радиальный подшипник 2,между внутренним кольцом которого и шейкой вала имеется зазор,равный половине величины рабочего зазора в электромагнитнойопоре (втулке).Осевой подшипник состоит из диска 8, выполненного изферромагнитного материала, укрепляемого на вале 1, электромагнитов 7, охватывающих диск с обеих сторон и размещенныхв корпусе электрошпинделя, и датчика 9 положения осевогоподшипника. Последний крепится в специальной державке 10,укрепляемой в корпусе электрошпинделя, и является составнойчастью системы питания электромагнитов. Вал удерживается в среднем положении магнитным полем, создаваемым электромагнитами.Величина и направление действия магнитных сил регулируютсядатчиком 9, фиксирующим отклонение вала от середины осевогозазора.

Для исключения возможности повреждения опоры в периодыотказа систем управления, питания, при перегрузке и т. п. в заднююопору встроены два радиально-упорных подшипника 11, междувнутренними кольцами которых и торцами опорных буртов,имеющихся на валу, и шейкой вала имеются осевые и радиальныезазоры, равные половине величины рабочих зазоров в электромагнитной опоре. В случае смещения вала в опоре на величину,превышающую половину рабочего зазора, шарикоподшипники воспринимают нагрузку на себя.Электрическая система питания и управления электромагнитамиопоры представляет собой обычную систему автоматического регулирования. Система обеспечивает центральное положение валав опоре. В процессе работы вал практически непрерывно колеблетсяоколо своего центрального положения во втулке радиальногои опорных дисков осевого подшипника.ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ. ЛИСТЫ 350...378В атласе приведены краткие сведения о подшипниках и сопряженных с ними деталях, необходимые конструктору при проектированииподшипниковых узлов.

В выдержках из каталога-справочника [7]приведены данные о размерах и характеристиках наиболее распространенных подшипников, выпускаемых отечественной промышленностью. Рекомендации по выбору подшипников дополнены примерами расчетов. С учетом возможности применения ЭВТ крометабличных значений расчетных величин даны формулы для ихвычисления. При составлении таблиц использованы данные ГОСТови ведомственных нормалей.Лист 350.

Классификация подшипников качения. Подшипникикачения классифицируют по следующим основным признакам:направлению воспринимаемых нагрузок, форме тел качения, числурядов тел качения и по основным конструктивным особенностям.Лучшие цилиндрические и конические ролики изготовляют в настоящее время с небольшой (7...30 мкм на сторону) выпуклостьюповерхности качения (бомбиной) и со скругленными торцами.Подшипники с таким модифицированным контактом отличаютсяповышенной грузоподъемностью и меньшей чувствительностьюк перекосам колец.Кроме основных конструкций каждого типа подшипников изготовляют их разновидности: с канавками под упорное кольцо, с защитными шайбами, с дополнительными бортами, с коническим отверстием внутреннего кольца и другие.УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯшариковый радиальный однорядный .....................................................................шариковый радиальный сферический .....................................................................роликовый радиальный с короткими цилиндрическими роликами .................роликовый радиальный сферический ........................................................................роликовый радиальный с длинными цилиндрическими или игольчатымироликами ........................................................................................................................роликовый радиальный с витыми роликами ......................................................шариковый радиально-упорный ................................................................................роликовый конический ................................................................................................шариковый упорный и шариковый упорно-радиальный ...................................роликовый упорный и роликовый упорно-радиальный ......................................О123456789Пятая или пятая с шестой цифрой обозначают конструктивнуюразновидность подшипников.

В основном условном обозначениинули, стоящие левее последней значащей цифры, опускаются.Кроме цифр основного обозначения слева и справа от него могутпомещаться дополнительные знаки (буквенные или цифровые),обозначающие класс точности, группу радиального зазора, рядмомента трения и категорию подшипников (А, В. С). Так, например,класс точности подшипника обозначается цифрой слева через тире отосновного обозначения.Обозначения классов точности в порядке возрастания точности: О,6Х, 6, 5, 4, 2, Т.

Класс точности подшипника «О» не проставляется.Слева от обозначения класса точности могут быть проставленыдополнительно знаки, указывающие на то, что подшипник изготовленпо специальным требованиям к радиальному зазору и моменту трения.При наличии этих знаков обозначение класса точности «О» сохраняется.Справа от основного обозначения могут стоять буквенные знаки,характеризующие материал деталей подшипника (например, букваЕ обозначает, что сепаратор выполнен из пластических материалов,буква Ю--все детали или часть деталей изготовлены из нержавеющей стали), конструктивные изменения деталей подшипника обозначаются буквой К с цифрами; буквы Т, Tl, T2...T6 указывают наспециальную термообработку деталей подшипника (температураотпуска соответственно 200, 225, 250...450 С).Основное условное обозначение, дополнительные знаки и знакзавода-изготовителя (например, ГПЗ-1) нанесены на торцовыеповерхности колец подшипников.

Основное условное обозначениеКРАТКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСНОВНЫХ ТИПОВ ПОДШИПНИКОВ Исоставляется из цифр (максимальное число цифр — 7) и определяетвнутренний диаметр подшипника, его серию, тип, конструктивнуюИХ КОНСТРУКТИВНЫХ РАЗНОВИДНОСТЕЙразновидность. Порядок отсчета цифр справа налево.Для подшипников с внутренним диаметром 20...495 мм, заШариковые радиальные однорядные подшипники основного типа-исключением радиально-упорных шариковых со съемным наружным0000 предназначены для восприятия радиальных и ограниченныхкольцом, две крайние правые цифры обозначения являются частнымосевых нагрузок любого направления, являются одними из наиболееот деления внутреннего диаметра в миллиметрах на пять, а за темраспространенных и дешевых подшипников.