Rashet_i_proektir_shpind_uzlov_metaloreg ush_stank-Shesterninov_Kirilin (986922), страница 2
Текст из файла (страница 2)
При разработке рядамотор-шпинделей предусматривают возможность встраивания их в токарные,токарно-револьверные, многоцелевые, вертикальные и продольно-фрезерныестанки с ЧПУ. Применение мотор-шпинделей позволяет уменьшить массустанка, потери энергии, уровни вибраций и шума.В особо высокоточных станках применяют главный привод с отдельнымот шпиндельной бабки регулируемым электродвигателем, вал которого соединенсо шпинделем эластичной муфтой со встроенным теплоизолирующимэлементом.
В станках нормальной точности электродвигатель и шпиндельсоединяют упругой муфтой.Чтобы полностью исключить передачу возмущений от электродвигателяна шпиндель, применяют так называемый инерционый привод. Шпиндельсоединяют с источником энергии, разгоняют до рабочей скорости, затемотключают от привода. Обработка детали производится после выключениядвигателя привода. Для увеличения запаса кинетической энергии на шпиндельиногда насаживают маховик.Передний конец шпинделя служит для базирования и закрепления режущего инструмента, обрабатываемой детали или приспособления. Передниеконцы выполняют по государственным стандартам.
Точное центрирование ижесткое сопряжение инструмента или оправки со шпинделем обеспечиваютсяконическим соединением (см. выше табл. 1 и 2).Шпиндели малых токарных станков обычно изготавливают с резьбовымпередним концом, средних и крупных - фланцевыми под поворотную шайбу(табл. 3). Применение фланцевых концов под поворотную шайбу позволяетбыстро закреплять и снимать патроны без свинчивания крепежных гаек. Прииспользовании фланцевых концов без поворотной шайбы вылет шпинделяуменьшается, но трудоемкость установки и снятия патрона возрастает.Концы шпинделя сверлильных, расточных и фрезерных станков выполняют по ГОСТ 24644-81.
С конусами Морзе и метрическими изготавливаютшпиндели трех исполнений. Исполнение 1 (табл. 4) применяют в сверлильныхи расточных станках при установке инструментов, имеющих хвостовик слапкой, исполнение 2 - в тех же станках при установке хвостовиков с резьбовым отверстием. Шпиндели исполнения 3 с метрическим концом и торцевойшпонкой устанавливают в расточных станках. С конусностью 7/24 изготавливают шпиндели четырех исполнений. Исполнение 5 (табл.
5) с конусами от 30Табл. 3. Фланцевые концы шпинделей под поворотную шайбу, мм10Условныйразмерконцашпинделя3456d, не болееDD1D2102 53,975 75112 63,513 85135 82,563 104,8170 106,375 133,4Цилиндрическое отверстиеКонусМорзеКонусметричческийd1d2d3d4d5lbHh1h2cВинтНе регламентируется4456–––80–141619–М6М6М8171721237779111111141111131416202225–555–568101010111111,2–М6½14М6½14М8½2011Табл.
4. Концы шпинделей сверлильных и расточных станков(по ГОСТ 24644-81), ммОбозначениеконусаМорзе:123456Метрический:8080100120160D1lh1g11-й ряд2-й ряд2535456080100––506590110––28,528,528,528,5––36,539,544,538,5––8,38,31316,3125160200250320–––220–303030304044445260761919263238П р и м е ч а н и я: 1. Размеры D, d5, d6, l5, l6, g, h, z - по СТ СЭВ 147-75 (см.табл. 1).2.
Значения V и предельных отклонений g1 - по ГОСТ 24644-81.П р и м е ч а н и я (к табл. 5): 1.Размер D - по ГОСТ 15945-82.2. 1-й и 2-й ряды - для сверлильных и расточных станков, 3-й - для фрезерныхстанков, 4-ряд используется по согласования с заказчиком.3. Для 1-го и 2-го рядов значения d3 не регламентируются.4. Значения D2 даны для 3-го ряда. Для 1-го и 2-го рядов D2 выбирают поконструктивным соображениям из табл. 5.5.
Для станков c ЧПУ резьбовые отверстия d2 допускается не изготовлять.6. Допускается изготовлять шпиндели с одним или двумя выступами,имеющими размеры n и b.7. Допускается увеличивать длину винта и размеры c и l3.Табл. 5. Концы шпинделей сверлильных, фрезерных и расточных станков (по ГОСТ 24644-81), мм12Обозначениеконцашпинделя30404550556070D11-йряд2-йряд3-йряд4-йряд–50 70 69,8328065; 90 90 88,88280; 10090 100 101,6100; 125110 125 128,57160– 150 152,4200; 250220 220 221,44250; 320– 335 335D2edd1 ,неменее5466,780101,6120,6177,82650,150,150,150,20,20,20,2517,425,332,439,650,460,292,917172127273542d2М10М12М12М16М20М20М24d3L,неменееl2 ,неlме- 3нееМ6М6М8М10М10М10М127310012014017822031516202025303036991318181824cm,неменееnE/2bВинтV889,512,512,512,52012,51618192538508,08,09,512,512,512,520,016,523303648619015,915,91925,425,425,432М6½16М8½20М8½20М10½30М10½30М10½30М12½450,030,030,030,040,040,040,0413до 70 применяют в сверлильных и расточных станках, с конусами 30, 40, 45, 50- во фрезерных станках.
Исполнение 6 с конусами 50 и 55, а также 6 с конусом60, 7 с конусом 70 применяют в расточных и фрезерных станках. Первый ивторой ряды таблицы предназначены для сверлильных и расточных станков,третий - для фрезерных.3. ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ ДЛЯ ОПОР ШПИНДЕЛЕЙВ шпиндельных узлах современных станков в основном применяютсяподшипники качения. Для них характерны небольшие потери на трение ипростые системы смазывания.
Подшипники качения обеспечивают высокуюточность вращения шпинделей (радиальное биение 0,01...0,03 мм, в прецизионных станках - несколько микрометров) и необходимую виброустойчивость,они надежно работают при изменении частоты вращения и нагрузок в широких диапазонах, удобны в эксплуатации.Несущая способность подшипников качения характеризуется динамической и статической грузоподъемностью. Динамическая грузоподъемность радиальных и радиально-упорных подшипников - такая постоянная радиальнаянагрузка, которую каждый из группы идентичных подшипников с неподвижным наружным кольцом может воспринимать при долговечности, составляющей 1 млн.
оборотов. Динамическая грузоподъемность радиальных и радиально-упорных подшипников - такая постоянная чисто осевая нагрузка, которую каждый из группы идентичных подшипников с неподвижным наружнымкольцом может воспринимать в течение 1 млн. оборотов одного из колецподшипников. Статическая грузоподъемность есть такая статическая нагрузка, в результате действия которой возникает общая остаточная деформациятела качения и колец в наиболее нагруженной зоне контакта, равная 0,0001диаметра тела качения.Быстроходность подшипников качения характеризуется предельной частотой вращения и параметром быстроходности. Превышение предельной частоты вращения приводит к существенному проявлению сил инерции телкачения и сепаратора, возрастанию влияния погрешностей формы тел и дорожек качения и соответствующему нарушению равномерности вращения подшипника, ухудшению условий смазывания, росту износа рабочих поверхностей и перегреву опоры. Предельная частота вращения подшипников в нормальных условиях эксплуатации указывается в каталогах подшипников.
Есличастота вращения шпинделя должна превышать предельную для подшипников, следует обеспечить хороший отвод теплоты от опор, использовать смазочные материалы малой вязкости.Обобщенным показателем быстроходности опор подшипника с радиаль-14ными, радиально-упорными и упорно-радиальными подшипниками являетсяпараметр быстроходности dm nmax (мм • мин-1), где dm - диаметр отверстияподшипника, мм; D - наружный диаметр подшипника; nmax - наибольшаячастота вращения шпинделя. Иногда в качестве быстроходности опоры считают произведение dm nmax, называемое характеристикой быстроходности.Подшипники качения для шпинделей станков выходят из строя вследствии усталостного выкрашивания дорожек качения или из-за износа элементов, приводящего к увеличению зазоров.
Считается, что срок службы подшипника закончен, когда по одной из названнных причин он не может выполнятьсвои функции. Показателем долговечности подшипников считается время, втечение которого в тождественных условиях должны работать не менее 90 %партии подшипников данного типоразмера.Жесткость подшипника характеризуется отношением действующей нанего нагрузки к вызываемому ею упругому сближению колец (при этомконтактные деформации на посадочных поверхностях не учитываются). Различают радиальную и осевую жесткость.Двухрядные роликовые подшипники с короткими цилиндрическими роликами (табл.
6) предназначены для восприятия только радиальных нагрузок.Подшипники типа 3182100 имеют гладкую дорожку качения (без буртов) нанаружном кольце, типа 4162900 - на внутреннем кольце. Последнее позволилоуменьшить наружный диаметр подшипника. Благодаря наличию коническогоотверстия во внутреннем кольце при его осевом перемещении относительноконической шейки шпинделя регулируется радиальный зазор в подшипнике.Описываемые подшипники применяются в шпиндельных узлах, предназначенных для работы при больших радиальных нагрузках и средних частотахвращения.
Их параметр быстроходности dm nmax < 3 • 105 мм • мин-1, диапазонрегулирования частоты вращения не превышает 500.Конические роликоподшипники применяются в опорах, работающих сотносительно небольшими частотами вращения и воспринимающих значительные комбинированные нагрузки. Для повышения жесткости переднейопоры подшипники устанавливают по О-образной схеме. Из-за большихнагрузок на трение их параметр быстроходности dm nmax обычно не превыша-ет 3 • 105 мм • мин-1, допустимый диапазон регулирования частоты вращенияравен 100.Однорядные роликовые конические подшипники с буртом на наружномкольце типа 67700Л (табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
