9.2. Определения угла поворота оси шпинделя в передней опоре
Угол поворота оси шпинделя в передней опоре при расчетной схеме с разгруженным шпинделем от действия сил приводного элемента (рис. 9.1) может определяться в одной плоскости по P или в двух – по Рhи Pυпо формулам:
,
где Ph – параллельная составляющая силы резания, Н: Ph = 1291 Н;
a – вылет консоли, мм; а = 120 мм;
l – межопорное расстояние, мм: l = 300 мм;
E– модуль упругости материала шпинделя,
МПа:
;
J2– среднийосевоймомент инерции сечения
межопорной части шпинделя, мм4:
J2 =
мм4.
.
,
где Pv – перпендикулярная составляющая силы резания, Н: Pv = 1534 Н;
a – вылет консоли, мм; а = 120 мм;
l – межопорное расстояние, мм: l = 300 мм;
E– модуль упругости материала шпинделя,
МПа:
;
J2– среднийосевоймомент инерции сечения
межопорной части шпинделя, мм4:
J2 =
мм4.
.
Суммарный угол поворота оси шпинделя в передней опоре:
,
где
- угол поворота оси шпинделя в передней
опоре в плоскостиPh,
рад:
;
- угол поворота оси шпинделя
в передней опоре в плоскости Pv,
рад:
.
.
Допустимый угол поворота шпинделя в передней опоре:
.
Из сравнения полученного суммарного угла поворота оси шпинделя в передней опоре с допускаемым значением делается вывод, что жесткость по углу поворота переднего конца шпинделя обеспечивается
.
10. Регулирование шпиндельных подшипников
На разрабатываемом шпиндельном узле установлены радиально-упорные шариковые подшипники по схеме дуплекс тандем. Данная схема обеспечивает установку подшипников в опорах врастяжку (рис.10.1).
Рис. 10.1. Шпиндельный узел с шариковыми радиально-упорными подшипниками, установленными в опорах врастяжку
При установке подшипников в опорах врастяжку их наружные кольца 4, 7 и 12, 15 фиксируются в корпусе 9 с внутренней стороны опоры, а внутренние кольца 3, 8 и 11,16, установленные на шпинделе, могут смещаться навстречу друг к другу. Регулирование зазора и создание предварительного натяга осуществляется одновременно в обеих опорах при встречном перемещении внутренних колец подшипников к внутренним сторонам опор и при неподвижном положении наружных колец подшипников одной регулировочной гайкой 1 со стороны задней опоры.
Регулировочная гайка 1 давит на кольцо 2, которая смещает внутренние кольца подшипников 3 и 8 в сторону передней опоры, создавая тем самым предварительный натяг в задней опоре. Ширина регулировочных колец 5, 6 и 13, 14 не имеет значения, так как они равны b1 = b2 = b. Это связано с тем что наружные кольца фиксируются в передней и задней опорах и для создания натяга при вращении регулировочной гайки 1 внутренние кольца подшипников обеих опор должны перемещаться навстречу друг другу. При этом внутренние кольца подшипников вместе с шариками смещаются в направлении рабочих дорожек наружных колец одновременно в обеих опорах, как указано стрелками (рис. 10.1) и выбирается зазор между шариками и рабочими поверхностями дорожек наружных и внутренних колец подшипников обеих опор.
11. Смазывание подшипников шпиндельных опор
11.1. Смазывание подшипников в передней опоре
Смазывание подшипников (см. рис.11.1., рис. 11.2.) в передней опоре происходит следующим образом: подаваемая через штуцер 1, смазка через радиальное отверстие 2 в гильзе 6 шпиндельного узла попадает в регулировочную втулку 4, оттуда протекая через осевое отверстие 3, смазка попадает в рабочую зону подшипников А и Б. После выхода из рабочей зоны подшипника Б, смазка попадает в полость за крышкой 5. Оттуда, стекая вниз по стенке, она продолжает свое движение через профрезерованные в крышке 5 и гильзы 6 пазы 7 и 8. Затем смазка двигаясь по осевому отверстию 7 высасывается через штуцер 10. Смазка, выйдя из рабочей зоны подшипника А стекает по стенке гильзы 6 после чего попадает на гильзы 6 и оттуда через штуцер 11 высасывается из шпиндельного узла.