- •Аннотация
- •Введение
- •1 Кинематическая схема главного привода широкоуниверсального инструментального фрезерного станка
- •График частот
- •1.2 Передаточные отношения и числа передач
- •2.2 Уравнения балансов
- •4 Эскизная компоновка главного привода
- •4.1 Крутящие моменты на валах
- •4.2 Расчетные диаметры валов
- •4.2.1 Расчетные диаметры второго вала
- •4.2.2 Расчетные диаметры третьего вала
- •4.2.3 Расчетные диаметры пятого вала
- •4.2.4 Геометрические параметры горизонтального и вертикального шпинделей
- •4.3 Расчетные диаметры передач и их модули
- •4.3.1 Расчет цилиндрической прямозубой передачи и косозубых передач,,групповой передачи
- •4.3.2 Расчет постоянной цилиндрической прямозубой передачи
- •4.3.3 Расчет поликлиновой ременной передачи
- •5 Проверочный расчет наиболее нагруженного вала
- •6 Расчетные схемы действующих нагрузок на шпиндель
- •6.1 Составление расчетной схемы нагрузок на шпиндель и определение составляющих сил резания и
- •6.2 Определение составляющих сил резания и
- •6.3 Определение сил, действующих в зацеплении зубчатых колес привода шпинделя
- •7 Расчет шпинделя на жесткость
- •7.1 Составление расчетной схемы
- •7.2 Определение упругого перемещения переднего конца шпинделя
- •7.3 Определение угла поворота оси шпинделя в передней опоре
- •7.4 Сопоставление полученных и допускаемых значенийи
- •8 Регулирование натяга подшипников шпиндельных опор
- •9 Смазывание подшипников шпиндельных опор
- •10 Механизм переключения частот вращения шпинделя
- •11 Механизм зажима режущих инструментов
- •12 Технические требования к шпиндельной бабке
- •12.1 Требования, определяющие качество и точность изготовления
- •12.2 Требования к точности монтажа изделия
- •12.3 Требования к настройке и регулирования изделия
- •Прочие технические требования к качеству изделия
- •Условия и методы испытания
- •Правила эксплуатации фрезерных станков
- •Требования охраны труда к конструкции приводов станка
- •13.4 Требования охраны труда к конструкции станка
- •13.5 Требования охраны труда к органам управления станка
- •Литература
7.3 Определение угла поворота оси шпинделя в передней опоре
Угол поворота оси шпинделя в передней опоре при расчетной схеме с приводным элементом в виде зубчатого зацепления на межопорной части шпинделя определяется в двух плоскостях по формуле
где ,и– силы резания, Н:, принимаем
принимаем ;
–вылет переднего конца шпинделя, ;
модуль упругости материала шпинделя, МПа
–средний осевой момент инерции сечения консоли переднего конца шпинделя, ;
–средний осевой момент инерции сечения шпинделя между опорами,
расстояние между передней и задней опорами шпинделя, мм;
–расстояние от приводного элемента на межопорной части шпинделя до передней опоры, мм:
Суммарный угол поворота оси шпинделя в передней опоре
рад
Допустимый угол поворота шпинделя в передней опоре
7.4 Сопоставление полученных и допускаемых значенийи
Полученные значения упругого перемещения переднего конца шпинделя и угла поворота оси шпинделя в передней опоресвидетельствуют, что жесткость шпиндельного узла обеспечивается, так как
8 Регулирование натяга подшипников шпиндельных опор
Регулирование подшипников осуществляется для повышения точности и жесткости работы шпинделя. Суть регулирования заключается в выборке зазора и создании предварительного натяга определенной величины, чтобы обеспечить хорошие условия работы подшипниковых опор шпинделя.
В передней опоре установлен радиальный цилиндрический двухрядный подшипник с коническим посадочным отверстием модели 3182126 вместе с упорно-радиальным шариковым подшипником с углом контакта 60° модели 178826. Данная опора всегда является фиксирующей.
В радиальном цилиндрическом двурядном подшипнике натяг регулируется за счет перемещения внутреннего кольца подшипника 1 по конической шейке шпинделя за счет закручивания гайки 2. Чтобы установить предварительный натяг определенной величины, заранее подшлифовываются на нужную величину регулировочные полукольца 3 шириной b1 .
В упорно-радиальном шариковом подшипнике с углом контакта 60° выборка зазора и создание предварительного натяга осуществляется за счет подшлифовывания на определенную величину распорной втулки 4 шириной b2 и вращения гайки 2. В результате чего внутренние кольца 5 и 6 будут смещаться навстречу друг другу и создавать натяг между телами качения и рабочими поверхностями наружного 7 и внутренних колец 5 и 6.
Рисунок 8.1 – Схема регулирования натяга шпиндельных опор широкоуниверсального инструментального фрезерного станка с ЧПУ
В задней опоре установлен комплект радиально-упорных шариковых подшипников модели 36221 по схеме дуплекс О-образный. Регулировка зазора и создание предварительного натяга в данной опоре заключается в разности ширин регулировочных втулок. В данном комплекте подшипников необходимо, чтобы ширина b3 наружной регулировочной втулки 8 между наружными кольцами подшипников была больше, чем ширина b4 внутренней втулки 9. Тогда при вращении гайки 10 наружные кольца подшипников будут смещаться в противоположные стороны, а внутренние – навстречу друг другу, выбирая зазор и создавая натяг между телами качения и рабочими поверхностями дорожек подшипника.