Проников А.С. 1995 Т.2 Ч.1 (830965), страница 21

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 21)

Этим преодолевается воздушный барьер, создаваемый подшипником при высоких скоростях. Смазывание погружением применяют редко в неответственных ШУ. Консистентные смазочные материалы применяют в ШУ с относительно низкими частотами вращения. Они особенно удобны для ШУ, расположенных вертикально или наклонно. Избыток смазочного материала, закладываемого в подшипник, приводит к повышению температуры и вытеканию смазочного материала, недостаточное количество — к быстрой потере работоспособности. Систему подачи масла в гидроститические опоры отличают надежная и тонкая фильтрация, наличие блокировок, исключающих вращение шпинделя до достижения заданного давления в системе, отсутствие манометров между дросселем и карманом, наличие ресивера. Типовая схема питания представлена на рис.

3.9. Система подачи масла в гидродинамические опоры весьма проста и должна обеспечивать подачу масла в количестве, компенсирующем его потери через уплотнения. В системе смазывания газостатических опор обязательно между пневмосетью и рабочим зазором подшипников должны быть устрой- Рис. 3.9. Система питания гидростатических подшипников: 1 — бак; 2 — насос; 8 — Фильтр грубой очистки; 4 — магнитный Фильтр; Б— Фильтры тонкой очистки; 6 — напорный золотник; 7 — реле давления; 8— обратный клапан; У вЂ” гидроаккумулятор; 10 — Фильтр тонкой очистки; 11— дроссели; 12 — насос; 18 — теплообменник; И вЂ” манометр ство очистки воздуха, пневморедуктор, пневмораспределитель, дроссели (жиклеры).

Уплотнения ШУ предназначены, во-первых, для защиты подшипников от проникновения в них пыли, грязи и охлаждающей жидкости, во-вторых, для предотвращения вытекания смазочной жидкости из подшипников. Контактные уплотнения в виде различных манжет (рис.

3.10, а — з) применяют в низкоскоростных ШУ. Они достаточно надежны, но увеличивают тепловыделение и быстро изнашиваются. Кроме стандартных манжетных уплотнений (рис. 3.10, а, б) применяют манжеты с улучшенными свойствами. На рис. 3.10, в показана манжета с уменьшенным контактным давлением за счет улучшенного профиля. Уплотняющая кромка шириной Ь=0,5... 1 мм выполнена со стороны низкого давления под углом а=10...15' и примыкает к губе, расположенной под углом ~ж45' к оси вала.

При высоком давл~ении губа деформируется так, что кромка контактирует с шейкой вала по всей ширине Ь. Вследствие этого контактное давление в зоне трения меньше, чем у манжет с обычным профилем, и долговечность манжеты возрастает. Для повышения жесткости толщина л, губы выполняется в отношении 1/18 к диаметру вала, что обеспечивает сохранение надежного контакта между кромкой и валом. Манжетные уплотнения, армированные металлическим каркасом в виде уголка с плоскими торцами полок (рис. 3.10,а), обычно выходят из строя вследствие отрыва эластомера от торца радиальной полки под действием сил в процессе работы. Для устранения этого недостатка торец радиальной полки 3 (рис.

3.10,г) выполняют по криволинейной поверхности 2, расположенной под углом 15 к оси манжеты. Поверхность 2 начинается от осевого выступа 1 (высотой 0,1 — 0,4 и шириной 0,4 — 2 мм). Такая конфигурация торца полки способствует также лучшему сцеплению эластомера с каркасом при формовке манжеты. Конструкция манжетного уплотнения, показанная на рис. 3.10, д, отличается способом герметизации металлического каркаса 4 в расточке корпуса. На средней части наружной поверхности каркаса выполнена кольцевая канавка 2, соединенная несколькими отверстиями 8 с внутренней поверхностью 1 каркаса. При формовке губы б манжеты кольцевую канавку, соединительные отверстия и внутреннюю поверхность каркаса заливают эластомером. Наружный диаметр эластомера в канавке 2 превышает наружный диаметр каркаса на 0,2 мм, что компенсирует возможные погрешности изготовления каркаса и обеспечивает надежную герметизацию в расточке корпуса.

Манжету без металлического корпуса и каркаса (рис. 3.10, е) с уплотняющей кромкой на внутренней поверхности формуют из эластомера. При этом образуется глухая кольцевая канавка, отделяющая :наружную часть манжеты от внутренней. После монтажа манжеты в расточке корпуса в эту канавку устанавливают опорное металлическое кольцо 2, а затем упругое разрезное кольцо 8 и металлическую браслетную пружину 1. Кольцо 3 прижимает наружную часть манжеты к поверхности расточки корпуса, обеспечивая герметизацию манжеты в расточке. Такая конструкция упрощает изготовление манжеты и позволяет снизить требования к точности изготовления расточки в корпусе.

Неармированная манжета с фиксирующим буртиком (рис. 3.10, ж) отличается технологичностью изготовления. Бе закрепляют между деталями цилиндрической обоймы, вставляемой в расточку корпуса. 95 л) Рис. 3.10. Уплотнения ШУ: а — манжетное резиновое уплотнение с пружиной; б — манжетное кожаное уплотнение с пружиной; в — манжета с уменьшенным контактным давлением; г — манжета с улучшенным сцеплением эластомера с каркасом; д — герметизация каркаса манжеты в расточке корпуса; е — ман жета без металлического корпуса и каркаса; ж — неармированная манжета с Фиксирующим буртиком; з — манжета с гидродинамическими выступами; и — бесконтактное лабиринтное уплотнение; к — бесконтактное лабиринтное дисковое уплотнение; л — ~маслоотбойная резьба»; м— плужковый отсекатель; к — воздушное уплотнение; Ю, д, Ь, Ь вЂ” основные размеры уплотнений Манжета имеет кольцевой фиксирующий буртик 3, входящий в соответствующую кольцевую проточку между половинами 1 и 4 цилиндрической обоймы, изготовляемой из эластомера повышенной жесткости.

Цилиндрическую обойму вместе с манжетой вставляют в кольцевую расточку корпуса. Резиновое кольцо 2 дополнительно прижимает губу манжеты к валу. Манжета с гидродинамическими выступами (рис. 3.10,з) имеет два металлических Г-образных каркаса 1 и 4, между радиальными полками которых зажата манжета 3 из политетрафторэтилена с уплотнительной резиновой шайбой 2. До установки в корпус манжета представляет собой диск, расположенный перпендикулярно к оси вала. Внутренняя поверхность манжеты имеет форму розетки с несколькими дугообр азными выступами.

Бесконтактные уплотнения (рис. 3.10, и — и) благодаря существенно меньшему тепловыделению применяют в высокоскоростных ШУ. Их надежную работу обеспечивают лабиринтные зазоры при л,= =0,3... 0,6 мм (рис. 3.10, и,к). В ШУ, работающих в загрязненных условиях, лабиринт заполняют твердым смазочным материалом. Применяют также так называемую маслоотбойную резьбу, представляющую собой неглубокие кольцевые проточки с треугольным профилем (рис.

3.10,л). Во фланце 1 и корпусе 2 размещают полости 3, 4 и каналы б, 6 для отвода жидкого смазочного материала (смазочной жидкости) от подшипников. В гидростатических опорах при больших расходах смазочной жидкости в уплотнениях применяют плужковые отсекатели (рис. 3.10,л) для улучшения отвода масла из кольцевой полости 1. Карман 2 выполнен в виде камеры, вытянутой в сторону вращения шпинделя 3, и образует с кольцевой полостью угол и, вершина которого направлена навстречу увлекаемому шпинделем потоку масла. При торможении потока давление в глубине кармана 2 повышается и масло сливается через отверстие 4 в корпусе. В кольцевой полости 1 давление понижается, в результате чего предотвращается вытекание масла наружу.

Планка б отсекает поток смазочной жидкости. При высокой запыленности„а также при применении гидростатических и гидродинамических опор используют дополнительные воздушное уплотнение (рис. 3.10,н). Карманы 1 и дренажные канавки 2 окружены канавкой 3, соединенной с источником сжатого воздуха (пневмосетью). Давление р, в канавке 3 должно быть несколько больше„чем давление р, слива в канавке 2. Элементы крепления. На шпинделе закрепляют опоры, приводные элементы (шестерни, шкивы, муфты) и некоторые другие детали.

Для ШУ станков нормальной точности применяют корончатые гайки (рис. 3.11, а, б), в первом случае (рис. 3.11, а) устанавливают гайку (ГОСТ 11871 — 80) и лепестковую шайбу (ГОСТ 11872 — 80), во втором (рис. 3.11, б) — гайку и контргайку (ГОСТ 11871 — 80). Применение таких гаек даже класса А (при том, что обеспечено единство технологических баз при нарезании резьбы и базовых шеек шпинделя) не может обеспечить отклонение от перпендикулярности торца менее 0,03 мм, что приводит к перекосу подшипника при монтаже ~29~.

Поэтому для прецизионных ШУ применяют специальные конструкции гаек (рис. 3.11, в, г), имеющие промежуточный самоустанавливающийся элемент. Резьбу на шейках шпинделя следует нарезать после термообработки при тех же технологических базах, что и для опор- Рис. ЗЛ1. Гайки: а — корончатая е лепестковой шайбой; б — корончатые гайка н контргайка; в, г — с промежуточным самоустанавливакипнмся элементом ных шеек. Для этого перед термообработкой резьбовые шейки покрывают слоем меди. Шпонки применяют для передачи крутящего момента через неподвижно закрепленные на шпинделе детали. Предпочтение отдают сегментным шпонкам, которые создают в соединении меньше напряжения, чем призматические, и не требуют ручной подгонки. На прецизионных шпинделях устанавливают две диаметрально расположенные шпонки, что приводит к более равномерному распределению напряжений на шпинделе и более простому устранению неуравновешенности (дисбаланса).

Шлицевые соединения применяют для передачи момента через подвижные детали. Дисбаланс подвижных деталей необходимо устранять в собранном состоянии. Привод вращения шпинделя — ответственный элемент ШУ, так как является основным источником возмущающих воздействий, которые оказывают доминирующее влияние на амплитуду основной формы относительных колебаний инструмента и заготовки. Поэтому к приводу вращения предъявляют два требования: он должен передавать крутящий момент во всем установленном диапазоне режимов нагружения и при этом обеспечивать минимальные перемещения переднего конца шпинделя.

Характеристики

Список файлов книги