240 likes | 593 Views
Модуль 1 Общие сведения о технологическом оборудовании машиностроительных производств Тема № 6. Основные узлы и механизмы оборудования. Тема: «Шпиндельные узлы». Учебные вопросы: 1. Требования, предъявляемые к шпиндельным узлам. 2. Выбор материала шпинделей.
E N D
Модуль 1 Общие сведения о технологическом оборудовании машиностроительных производств Тема № 6. Основные узлы и механизмы оборудования Тема: «Шпиндельные узлы» Учебные вопросы: 1. Требования, предъявляемые к шпиндельным узлам. 2. Выбор материала шпинделей. 3. Конструкция шпиндельного узла. 4. Выбор схемы фиксации шпинделя. 5. Методика проектирования опор шпинделей. Литература: 1. Металлорежущие станки: учебник. В 2 т. / Т.М. Авраамова, В.В. Бушуев, Л.Я. Гиловой и др.; под ред. В.В. Бушуева. Т.1. — М.: Машиностроение, 2011. 608 с С. 247 – 268. 2. Металлорежущие станки / Н.С. Каменев, Л.В. Красниченко и др. – М.: Машиностроение, 1980.
1. Требования, предъявляемые к шпиндельным узлам Основные критерии работоспособности шпиндельных узлов: • геометрическая точность, • жесткость, • быстроходность, • долговечность, • динамические характеристики.
2. Выбор материала шпинделей • - Шпиндели станков нормальной точности - конструкционные стали марок 45, 40X с поверхностной закалкой наружных и внутренних посадочных поверхностей до твердости НRСэ=48…52. • - Шпиндели прецизионных станков, работающие в условиях жидкостного трения, изготавливаются из хромоникелевых, цементируемых сталей марок 18ХГТ, 12ХН3А, 20Х с закалкой до твердости НRСэ=56…60. • - Для шпинделей станков сложной формы с затрудненным индукционным нагревом используют легированные стали марок 40ХН, 40ХГР, 50Х, ШХ15, ХВГ с объемной закалкой до твердости НRСэ=56…60.
Конструктивное исполнениепередних концов шпинделей 3. Конструкция шпиндельного узла
1. Токарных, 2. Токарно-револьверных, 3. Шлифовальных
1. Фрезерных, 2. Многоцелевых, 3. Расточных
4. Выбор схемы фиксации шпинделя Схемы фиксации шпинделя
Последовательность проектирования шпиндельных опор 5. Методика проектирования опор шпинделей • Выбор конструкции (типа) подшипников. • Выбор класса точности подшипников. • Выбор системы фиксации. • Выбор посадок подшипников. • Выбор системы смазки и конструкции уплотнительных устройств.
Конструкции подшипников переднейопоры шпинделей
Конструкции подшипников заднейопоры шпинделей
Принципы выбора типа подшипников: • - для быстроходных малонагруженных станков применяются шариковые подшипники; • - для средних и тяжелых станков с повышенными требованиями к жесткости применяют роликовые подшипники. • Требования к выбору подшипников шпинделей: • - высокая геометрическая точность вращения; • - высокая жесткость, быстроходность и долговечность работы; • - возможность создания предварительного натяга в подшипнике; • простота конструкции, монтажа и возможности регулирования подшипников. • Совокупности этих требований в достаточной степени удовлетворяют подшипники серий3182100 , 697900, 177160, 234000, Gamet , SKF и другие.
Радиальные биения подшипниковшпинделей
Схема монтажа подшипников шпинделей Величина радиального биения шпинделя где где
Способы фиксации деталей на шпинделе
Передние опоры шпинделей на подшипниках качения: 1 - шпиндель; 2 - радиальный (радиально-упорный) подшипник; 3 - корпус; 4 - осевой подшипник; 5 - проставочное кольцо; 6 - гайка
Методы смазывания шпиндельных опор В шпиндельных узлах станков применяются три основных типа систем смазки: -циркуляционная проточная смазка под давлением насоса (а,б). - методом "масляного" тумана (в). - пластичная (густая) смазка (г).
Методы дуплексации шариковых регулируемых подшипников
Способы создания предварительного натяга в подшипниках: • - путем предварительной подшлифовки торцов внутренних колец подшипников при приложении осевого усилия; • - путем установки между кольцами подшипников распорных втулок различной длины; • - с помощью специальных конструкций подшипников, например, фирмы SKF.
Методика создания предварительного натяга подшипников Необходимую величину осевого смещения L для создания радиального натяга = (2…4)мкм определяют по формуле: , где С - коэффициент, учитывающий радиальную жесткость шпинделя, выбираем по табл. в зависимости от соотношения d0/d ; d0 - диаметр отверстия в шпинделе, мм; d- средний диаметр отверстия внутреннего кольца, мм; 0- начальный радиальный зазор в подшипнике, мм (0 = 0,02…0,04мм); - необходимый радиальный натяг, принимают =0,002…0,04мм; а - постоянная величина зазора, учитывающая тепловые деформации шпинделя, принимают а = 0,01мм.