56. Компоновки шпиндельных узлов и рекомендации по их конструированию

Конструкция шпинделя в основном зависит от способа крепления инструмента или заготовки, а также от элементов привода и применяемых опор. Для уменьшения массы и возможности крепления пруткового материала шпинделя выпускают полыми. Требования к шпинделю:

1. Требуемая жесткость определяется межопорными расстояниями, наличием центрального отверстия

2. Приводные колеса, шкивы, муфты, и их расположения.

3. Тип опор определяется форму, точность размеров, расположение посадочных отверстий под них.

4. Метод базирования крепления инструмента определяется расположением передней консоли

С повышением точности шпиндель выделяют в отдельную группу. Для уменьшение занимаемой произв. площади желательно принимать вертикальную компоновку.

57. Порядок проектирования шпиндельного узла.

1) Тип расположения, вид смазки и уплотнительного устройства

2) Выбор материала шпинделя. Его выбирают из условий обеспечения заданной жесткости, твердости и износостойкости.

3) Выбор подшипников по точности, жесткости и частоте вращения.

4) Выбор способа создания предварительного натяга.

5) Определение главных размеров шпиндельного узла

6) Требования к деталям сопряженных с подшипниками

58. Уплотнительные устройства

Служат для противостояния утечек смазочного материала и проникновению внутрь пыли, абразивных частиц и влаги.

Уплотнения бывают по принципу действия: контактные, щелевые и лабиринтные, центробежные, комбинированные.

Контактные бывают: манжетные, войлочные (гидравлически эффективные). Щелевые и лабиринтные (аэродинамически эффективные) применяются в неограниченном диапазоне скоростей. Центробежные применяются на средних и высоких скоростях и основаны на действии центробежных сил.

59. Смазка опор

Это способ подачи СОЖ в зону трения. Смазочный материал бывает жидким, пластичным, твердым, газообразным. Границы применимости по параметрам быстроходности различают системы смазки:

1. Смазка погружением ( d*m [мм*мин^-1, n=55000….80000 мин^-1)

2. Смазка разбрызгиванием ( n=225000…320000 мин^-1)

3. Смазка циркуляционная ( n=212000…600000 мин^-1)

4. Смазка капельная ( n=280000…400000 мин^-1)

5. Смазка туманом ( n=550000….800000 мин^-1)

6. Смазка впрыскиванием ( n=750000…1000000 мин^-1)

Смазка погружением – простой вид смазки, пригодна для малых частот вращения. Объем камеры должен быть достаточен. Уровень смазочного материала должен быть на уровне оси нижнего колеса. Недостатки: значительное выделение тепла.

Смазка разбрызгиванием осуществляется с помощью крыльчатки или дисков. (20…30 сст 50⁰ С)

Циркуляционная смазка для механизмов с нагруженным режимом. Легко обеспечивается теплоотвод за счет применения системы охлаждения или бака-отстойника больших объемов. (3 сст 20⁰ С)

Капельная система смазки. Ее дозировка осуществляется при помощи игольчатых капельных масленок. Иногда применяют пневматические капельные масленки. Тепловыделение невысоко. Смазочный материал повторно не используют.

Смазка масляным туманов осуществляется сжатым воздухом. Избыток давления препятствует проникновению загрязнений. Применяется для высокоскоростных узлов (12…24 сст 50⁰ С). Конденсация смазочного материала происходит при давлении Р=0,05…0,1 Мпа

Смазка впрыскиванием применяется для особо нагруженных узлов. Для подачи СОЖ в зону трения применяют 3-4 сопла до 4 Мпа. Большой избыток давления применяется для преодоления давления смазочного материала (6…10…сст 50⁰ С)