Шпиндельный узел

Авторы патента:

F16C32/06 - с подвижным элементом, поддерживаемым подушкой из текучей среды, созданной в основном иначе, чем за счет движения вала, например гидро- или аэростатические

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в шпиндельных узлах различных металлообрабатывающих станков. Цель - повышение угловой жесткости шпиндельного узла на гидростатических подшипниках, а также обеспечение адаптивного управления жесткостью при деформации и смещением шпинделя под нагрузкой в различных направлениях. Шпиндельный узел содержит шпиндель с упорным диском , радиальные гидростатические подшипники с несущими карманами и дросселирующие элементы. В корпусе выполнены каналы подвода рабочей жидкoctи. Дросселирующие элементы выполнены в виде продольных и радиальных канавок. Продольные канавки расположены на ци-. линдрической поверхности корпуса, охватывающей упорный диск, и сообщены с каналами подвода и с радиальными канавками . Радиальные канавки размещены на торцах корпуса, охватывающих торцы упорного диска, и соединены с несущими карманами. В результате этого изменение торцовых щелей не связано с радиальными смещениями шпинделя. Поэтому шпиндельный узел может работать в широком диапазоне радиальных нагрузок. 3 ил. О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ(КИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 50 4 F 16 С 32/06

А д rip, 1

С у° М

7 T.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4131184/31-27 (22) 27.08.86 (46) 07. 10.88. Бюп. !(- 37 (71) Черниговский филиал Киевского политехнического института им. 50летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) l0.À. Сахно, В.Н. Мехед, П.П. Седлярский и В.И. Жиганов (53) 621.822 ° 5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР (476961, кл. F 16 С 32/06, !.973. (54) ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в шпиндельных узлах различных металлообрабатывающих станков. Цель - повышение угловой жесткости шпиндельного узла на гидростатических подшипниках, а также обеспечение адаптивного управления жесткостью при деформации

< и смещением шпинделя под нагрузкой в различных направлениях . Шпиндельный узел содержит шпиндель с упорНым диском, радиальные гидростатические подшипники с несущими карманами и дросселирующие элементы. В корпусе выполнены каналы подвода рабочей жидкости.

Дросселирующие элементы выполнены в виде продольных и радиальных канавок.

Продольные канавки расположены на цилиндрической поверхности корпуса, охватывающей упорный диск, и сообщены с каналами подвода и с радиальными канавками. Радиальные канавки размещены на торцах корпуса, охватывающих торцы упорного диска, и соединены с несу- е щими карманами. В результате этого изменение торцовых щелей не связано с радиальными смещениями шпинделя.

Поэтому шпиндельный узел может рабо- С тать в широком диапазоне радиальных нагрузок. 3 ил.

f428853

Изобретение относится к .машиностроению и может быть использовано в ;.шпиндельных узлах металлорежущцх станков»

Цель изобретения - повышение угловой жесткости и обеспечение адаптивного управления жесткостью при деформации и смещением шпинделя под нагрузкой в различных направлениях. 10

На фиг. 1 представлен шпиндельный узел, продольный разрез, на фиг. 2разрез А-А на фиг. 1; на фиг., 3вЂ” р, азрез Б-Б на фиг. 1.

Шпиндельный узел содержит корпус

1, шпиндель 2 с консольной частью 3 и упорным диском 4, а также радиальные гидростатические подшипники с несущими карманами 5 и 6. В корпусе

1 выполнены дросселирукпцне элементы 20 и, виде продольных 7 и радиальных 8 и

9 канавок, сообщающихся между собой

И соответственно с каналами 10 подвода рабочей жидкости и с несущими карманами 5 и 6. 25

Шпиндельный узел работает следующим образом.

Рабочая жидкость от насоса в режиме постоянного расхода через каналы

10 подвода попадает по продольным 7 и радиальным 8 и 9 канавкам в несущие карманы 5 и 6, а далее через радиальные зазоры 11 и 12 уходит на слив.

При ненагруженном шпинделе 2 давление в несущих карманах 5 и 6 и расходы жидкости через эти карманы равны

35 между собой.

В случае приложения на консольной части 3 шпинделя нагрузки Р поворот оси шпинделя 2 эа счет иэгибных деформаций самого шпинделя и податливости подшипников в пределах радиальных, зазоров 11 и 12. При этом ширина торцовой щели увеличивается, а зазор 11 уменьшается.

В результате этого расход жидкости через другую торцевую Йель и зазор

12 увеличится ° Следовательно, давление в несущем кармане 5 повышается.

Возникает момент сил, протнвсдействующий моменту от внешней силы P u стремящийся вернуть шпиндель 2 в исходное положение относительно корпуса f. Чем больше сила P тем выше угловая жесткость, т.е. тем меньше приращение угла поворота шпинделя.

Применение предлагаемого изобретения обеспечивает снижение перекоса н, как следствие, повышение точности обработки и допустимых снл резания за счет управления угловой жесткостью шпиндельного узла.

Формула и э обр етения

Шпиндельный узел, содержащий корпус, шпиндель с консольной частью и упорным диском и поддерживающие его радиальные гидростатические подшипники с несущими карманами и дросселирующими элементами, сообщающимися через каналы подвода с источником питания рабочей жидкостью под давлением, отличающийся тем, что, с целью повышения угловой жесткости и обеспечения адаптивного управления жесткостью при деформации и смещением шпинделя под нугрузкой в различных направлениях, дросселирующие элементы выполнены в виде расположенных на цилиндрической и торцовых поверхностях корпуса, охватывающих упорный диск, соответственно продольных и радиальных канавок, сообщающихся между собой, при этом продольные. канавки дополнительно сообщены с каналами подвода, а радиальные вЂ” с несущими карманами.

1428853

tQ фиа 2

1428853

Б-Б

Составитель Т. Хромова

Техред М.Дидык Корректор Н. Король

Редактор А. Ворович

Заказ 5105/33 Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул, Проектная, 4

Изобретение относится к машиностроению

Гидростатический подшипник // 1408128

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться в качестве гидростатических опор дпя роторов насосных агрегатов

Аэростатическая опора для каменных направляющих координатно- измерительных машин // 1402729

Изобретение относится к машиностроению , а именно к аэростатическим опорам для каменных направляющих координатпоизмерительных машин

Многодисковая опора // 1386768

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в турбоагрегатах двигательных установок

Опора для перемещающегося механизма // 1383023

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в станках и приборах для разгрузки вертикально перемещающихся механизмов

Гидростатическая опора // 1379510

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для снижения уровня вибрации роторных агрегатов в широком диапазоне частот

Входное сопротивление гидростатической опоры // 1372122

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к станкостроению, и может использоваться в подвижных узлах металлорежущих станков

Гидростатический подшипник // 1368515

Изобретение относится к машиностроению , а именно к гидростатическим подшипникам (ГП), применяемым в насосостроекии для роторов различной конструкции

Гидростатический подшипник // 1368514

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться в качестве гидростатических опор для роторов насосных агрегатов Цель изобретения - восприятие осевых на ,грузок и уменьшение энергозатрат

Гидростатическая опора // 1364785

Радиальная опора скольжения // 2107847

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях промышленности в качестве радиальной опоры роторной машины, работающей в экстремальных условиях: при больших расцентровках, в агрессивных средах, при высоких или низких давлениях и температурах

Аэростатическая шпиндельная опора // 2127377

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, например, в металлорежущих станках

Двусторонний газодинамический осевой подшипник // 2153606

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в узлах вращения различных приборов и механизмов, в частности, относится к опорным узлам высокоскоростных турбомашин, газовых турбокомпрессоров

Поршневой компрессор горизонтального типа // 2154190

Двусторонний осевой гибридный газовый подшипник со спиральными канавками // 2154753

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в узлах вращения различных приборов и механизмов

Опорно-упорный подшипник скольжения, работающий на маловязкой жидкости // 2186266

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в нефтехимической промышленности и холодильной технике, где используются компрессорные агрегаты

Пористый вкладыш газостатического подшипника и способ его обработки // 2186268

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно может применяться в машинах и аппаратах с движущимися деталями, работающими в условиях газовой смазки

Сферический газостатический подшипник // 2191936

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано в качестве опоры трехстепенного динамического стенда для имитации угловых движений космического аппарата

Опорный подшипниковый узел // 2193123

Изобретение относится к машиностроению, а именно к самоустанавливающимся колодочным подшипникам

Газостатический опорный механизм роторов // 2199038

Изобретение относится к газостатическим опорным механизмам роторов с вертикальной и горизонтальной осью вращения