- •Аннотация
- •Содержание
- •Введение
- •1 Кинематический расчёт главного привода
- •1.25 Расчет передаточных отношений и передаточныхчисел передач
- •1.26 Подбор чисел зубьев зубчатых колес привода
- •2 Кинематическая схема главного привода с бесступенчатым регулированием
- •2.2 Описание кинематической схемы сверлильно-фрезерно расточного станка
- •2.2 Уравнение кинематического баланса главного привода
- •3 Патентно-информационный поиск конструкций шпиндельных узлов
- •3.1 Информационный поиск конструкций шпинельных узлов
- •3.2 Патентный поиск. Краткое описание новизны
- •3.2.3 Шпиндельный узел металлорежущего станка
- •5.1.4 Проектный расчёт прямозубой постоянной передачи z1-z2навыносливость зубьев при изгибе
- •5.1.5 Определение модуля прямозубой постоянной передачи z1-z2
- •5.1.6 Расчёт геометрических параметров прямозубой постоянной передачи
- •5.2 Проектныйрасчет цилиндрических прямозубых передачигрупповой передачи
- •8.2.1 Исходные данные
- •5.2.2 Выбор материала зубчатых колес и вида термической обработки
- •5.2.3 Проектный расчёт прямозубой передачи z3-z4групповой передачина контактную выносливость зубьев
- •5.2.4 Проектный расчёт прямозубой передачи z3-z4групповой передачи на выносливость зубьев при изгибе
- •5.2.5 Определение модуля прямозубой передачи z3-z4групповой передачи
- •5.2.6 Расчёт геометрических параметров прямозубой передачи z3-z4иz5-z6групповой передачи
- •5.3 Проектный расчет цилиндрической прямозубой постоянной передачи
- •5.3.1 Исходные данные
- •5.3.2 Выбор материала зубчатых колес и вида термической обработки
- •5.3.3 Проектный расчёт прямозубой постоянной передачи z11-z12на контактную выносливость зубьев
- •5.3.4 Проектный расчёт прямозубой постоянной передачи z11-z12на выносливость зубьев при изгибе
- •5.3.5 Определение модуля прямозубой постоянной передачи z7-z8
- •5.3.6 Расчёт геометрических параметров прямозубой постоянной передачи
- •6 Проектный расчёт валов и шпинделя
- •6.1 Проектный расчёт диаметров первого вала
- •9 Расчетная схема и расчет действующих нагрузок на шпиндель
- •9.1 Составление расчетной схемы нагрузок на шпиндель
- •9.2 Определение сил, действующих в зацеплении зубчатых колес привода
- •9.3 Определение составляющих сил резания
- •10 Расчет шпинделя на жесткость
- •10.1 Составление расчетной схемы шпинделя на жесткость
- •10.2 Определение упругого перемещения переднего конца шпинделя
- •10.3 Определение угла поворота оси шпинделя в передней опоре
- •11 Регулирование натяга в подшипниках шпиндельных опор
- •12 Смазывание подшипников шпиндельных опор
- •13 Механизм зажима и разжима режущих инструментов
- •13.1 Принцип работы механизма зажима режущих инструментов
- •13.2 Принцип работы механизма разжима инструмента
- •14 Обоснование технических требований
- •14.1. Требования, определяющие качество и точность изготовления
- •14.2 Требования к точности монтажа изделия
- •14.3 Требования к настройке и регулированию изделия
- •14.4 Прочие технические требования к качеству изделия
- •14.5 Условия и методы испытаний
- •14.6 Требования по смазыванию изделия
- •14.7 Требования по эксплуатации изделия
- •15 Требования охраны труда к конструкции проектируемого объекта и при его эксплуатации
- •15.1 Общие требования безопасности
- •15.2 Требования охраны труда к конструкции приводов станка
- •15.3 Требования охраны труда к конструкции станка
- •15.4 Требования охраны труда к органам управления станка
- •15.5 Прочие требования охраны труда и техники безопасности
- •Литература
10.3 Определение угла поворота оси шпинделя в передней опоре
Суммарный угол поворота оси шпинделя в передней опоре определяется по формуле
,
где – углы поворота упругой линии шпинделя в плоскостяхXOYиXOZ, рад.
Углы поворота упругой линии шпинделя в плоскостях XOYиXOZопределяются по формулам
Суммарный угол поворота оси шпинделя в передней опоре
Допустимый угол поворота шпинделя в передней опоре
рад.
11 Регулирование натяга в подшипниках шпиндельных опор
Для повышения жесткости опоры производится ее регулировка, с помощью которой устраняются зазоры в подшипниках и в них создается предварительный натяг, который может быть мягким или жестким. Регулировка с мягким натягом обеспечивает постоянную выборку зазора в процессе работы подшипника. Система с жестким натягом более простая и надежная, позволяет создавать натяг определенной величины, но в процессе работы жесткий натяг снижается.
Шпиндельный узел шпиндельной бабки многоцелевого станка (рисунок 11.1) включает радиальный цилиндрический двухрядный роликоподшипник типа 3182120 с коническим посадочным отверстием в передней опоре, в комплекте с шариковым упорно-радиальным подшипником с углом контакта 60°типа 178820 по ГОСТ 20821-75 в передней опоре. В задней опоре установлен радиально упорный шариковый подшипник типа дуплекс О-образный. Передняя опора воспринимает радиальные и с разным направлением осевые нагрузки и является фиксирующей, ограничивая осевое перемещение шпинделя в обоих направлениях. Задняя опора воспринимает только радиальные нагрузки и является плавающей, не ограничивая осевое перемещение шпинделя.
Регулировка радиально упорных шариковых подшипников заключается в создании определенного радиального зазора и натяга между роликами и рабочими поверхностями наружного и внутреннего колец. Это достигается при перемещении внутреннего кольца подшипника по конической шейке шпинделя за счет закручивания регулировочных гаек 6 и 3.Кольцо подшипника деформируется в радиальном направлении, выбирается радиальный зазор и создается предварительный натяг определенной величины, для чего предварительно подшлифовываются установленные полукольцевые компенсаторы 13.
Рисунок 11.1 - Схема регулирования натяга шпиндельных опор центральной шпиндельной бабки сверлильно-фрезерно-расточного станка с ЧПУ
Кроме того, в передней опоре установлен упорно-радиальный шариковый подшипник с углом контакта 60° серии 178820 в комплекте с радиальным роликоподшипником типа 3182120. Величина предварительного натяга в этом подшипнике регулируется подшлифовкой распорной втулки 8. При вращении регулировочной гайки 6 внутренние кольца подшипника 7 смещаются навстречу друг к другу и создается определенный натяг между шариками и рабочими поверхностями наружного 10 и внутренних 7 колец.
12 Смазывание подшипников шпиндельных опор
Смазывание подшипников шпиндельных опор осуществляется жидким смазочным материалом (масло И-30А по ГОСТ 20977-84), который отводит тепло от шпиндельных опор, уносит из подшипников продукты изнашивания, делает ненужным периодический надзор за подшипниками и обеспечивает образование гидродинамической пленки на их рабочих поверхностях в зоне контакта. Такой выбор масла целесообразен для среднескоростных станков с коэффициентом быстроходности . Для этих станков характерны умеренные нагрузки в связи с меньшей осевой жёсткостью.
Рисунок 12.1 - Схема смазывания шпиндельных опор центральной шпиндельной бабки сверлильно-фрезерно-расточного станка с ЧПУ
Для смазывания шпиндельных опор применяется циркуляционное смазывание. Масло в шпиндельные опоры подается принудительно через штуцера 15 и попадает по каналам в корпусе 14 и 16, шпиндельного узла, проходит через рабочую зону подшипников 6 и стекает в резервуар, где происходит его охлаждение (рисунок 9.1). Для улучшения циркуляции масла предусмотрены отверстия в наружных кольцах подшипников. Из опор шпинделя предусмотрен свободный слив масла по специальным каналам 9, благодаря чему не допускается его застой и снижается температура опоры. Шпиндельный узел имеет лабиринтные уплотнения, обеспечивающие надежную и стабильную работу в течение всего срока эксплуатации главного привода.
Циркуляционное смазывание осуществляется системой, общей для шпиндельного узла и коробки скоростей. Масло под давлением поступает в заднюю опору и через штуцеры 15 в переднюю опору, а затем распределяется по подшипникам.(см. рисисунок 9.1).
Для смазывания подшипников передней опоры шпинделя имеется отверстие 6 в наружном кольце упорно-радиального шарикового подшипника, через которое масло поступает в его рабочую зону и затем переходит в рабочую зону радиального цилиндрического двухрядного роликоподшипника. Смазка, попавшая в рабочую зону шарикового подшипника 7, проходит через зазор между внутренним и наружным кольцом 5 и самотёком сливается в корпус шпиндельной бабки. Смазка, которая проходит через роликоподшипник, попадает в полость 8 крышки, откуда по каналу отвода 9 в корпусе шпиндельного узла стекает в корпус шпиндельной бабки.
Для смазывания подшипника задней опоры шпинделя масло проходит по каналу 1, затем через отверстие в наружном кольце шарикоподшипника поступает в рабочую зону. Часть смазки из рабочей зоны попадает в корпус шпиндельной бабки через зазор 3 , а другая часть через зазор между регулировочной гайкой 2 и через канал отвода 4 сразу сливается в полость корпуса шпиндельной бабки.