Claims (3)
Кроме того, в каждой планке рамки параллельно ее продольным сторонам могут быть выполнены автономные замкнутые прорези, меньщие по длине больщей стороны рамки. Причем рамки и соединительные элементы могут быть выполнены за одно целое в виде кольца с окнами, между которыми выполнены сквозные прорези, параллельные образующей цилиндрической поверхности кольца, при этом между каждыми двум соседними замкнутыми прорез ми выполнены две соосные открытые с торца кольца прорези длиной меньше половины ширины кольца . На фиг. 1 показан предлагаемый, гидростатический подшипниковый узел, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - узел II на фиг. 2; на фиг. 5-развертка кольца подшипникового узла. В корпусе 1 гидростатического подшипникового узла (фиг. 1 и 2) вокруг цапфы вала 2 размещены несущие карманы 3, соединенные гидролини ми через управл ющие устройства, например дроссели 4, с источником питани и образованные рамками 5. Рамки 5 сконтактированы с цапфой вала 2 и расположены с зазором относительно корпуса 1. От вращени рамки удерживаютс штифтами 6 (фиг. 1). Все рамки 5 св заны между собой податливыми предварительно раст нутыми соединительными элементами 7. В каждой планке рамки 5 параллельно ее продольным сторонам выполнены автономные замкнутые прорези 8, 9 и 10, меньшие по длине большей стороны рамки. Прорези одной планки рамки не сообщаютс с прорез ми прилегающих планок и не рассекают кра рамки. Рамки 5 и соединительные элементы 7 выполнены в виде единого кольца с окнами 11. по размерам и количеству несущих карманов (фиг. 5). Окна представл ют собой несущие карманы гидростатического узла. С целью обеспечени податливости соединительных элементов в последнем выполнены чередующиес сквозные прорези, параллельные образующей цилиндрической поерхности кольца. При этом между двум замкнутыми прорез ми 12, меньшими щирины кольца, выполнены две соосные прорези 13, меньшие половины ширины кольца. Кажда из прорезей 13 рассекает торцевую поверхность кольца со своей стороны. Внутренний диаметр кольца выполнен несколько меньшим, чем диаметр вала 2, на который оно надеваетс . Благодар податливости соединительных элементов кольцо легко, как браслет, надеваетс на вал, и нат г между кольцом и валом мал. Предлагае.мый подшипниковый узел работает следующим образом. Смазка подаетс от источника питани через дроссели 4 в несущие карманы 3, т.е. в полость, окаймленную рамками 5 и поверхностью цапфы вала, и вытекает через зазоры между корпусом 1 и рамками 5. Между валом 2 и рамками 5 зазора нет. Трущиес поверхности рамки 5 и вала 2, как и поверхности любых смазанных тел, раздел ет , смазочна пленка. Однако в этой смазочной пленке благодар тому, что она подпитываетс смазкой из кармана и наличию прорезей 8, 9 и 10, создаетс давление. Эпюра давлени в смазочной пленке показана на фиг. 3 и 4. В зазоре между рамкой 5 и корпусом 1 также имеетс давление, эпюра которого также показана-нафиг . 3 и 4. Обе эпюры примерно одинаковы. Таким образом, рамки 5 практически полностью гидравлически уравновешены, а удельное давление между ними и валом 2 определ етс только силами первоначального нат га, с которым рамки надеты на вал. Вследствие податливости соединительных элементов рамки 5, как браслет, охватывает вал 2 с небольшим нат гом,. Поэтому в рассматриваемом подшипниковом узле, в отличие от известных гидростатических подшипников , нет жидкостного трени , а имеетс граничное трение между вращающимс валом 2 и рамками 5. Коэффициент граничного трени не мал, но сила трени равна произведению коэффициента трени на величину нормального давлен|и . Однако величина нормального давлени мала и не зависит от нагрузки на подшипник. Поэтому сила трени и вызванное ею тепловыделение в рассматриваемом подшипнике малы. Размеры зазоров между рамками 5 и корпусом 1, например h( и h (фиг. 2) дросселирующих смазку, вытекающую из кармана , не вли ют на величину тепловыделени , возникающего в результате вращени шпиндел . Эти размеры могут -быть выбраны меньшими, чем у известного гидростатического подшипника. Следовательно, расход .масла в предлагаемой конструкции гидростатического подшипникового узла значительно уменьшаетс . В предлагаемом подшипниковом узле составл юща потерь мощности от сил трени в масл ном слое отсутствует. Вместо нее по вл етс составл юида потерь мощности в результате граничного трени между двум вращающимис поверхност ми. Однако эти поверхности всегда прижаты друг к другу с малым удельным давлением. Поэтому в данном случае потери мощности от сил трени вл ютс минимальными. Таким образом, использование предлагаемого гидростатического подшипникового узла в шпиндельных узлах станков позволит значительно увеличить скорость вращени щпиндел при уменьшении тепловыделени и сокращении расхода масла. Кроме того, по вл етс возможность уменьшить установленную мощность источника гидропитани . Формула изобретени 1. Гидростатический подщипниковый узел, содержащий расположенные вокруг цапфыIn addition, in each plank of the frame parallel to its longitudinal sides, autonomous closed slits can be made smaller along the length of the larger side of the frame. Moreover, the frames and connecting elements can be made integrally in the form of a ring with windows, between which are made through slots parallel forming the cylindrical surface of the ring, while between each two adjacent closed slots are made two coaxially open from the end of the ring slots less than half the width rings . FIG. 1 shows the proposed hydrostatic bearing assembly, cross section; in fig. 2 - the same, longitudinal section; in fig. 3 shows the node I in FIG. one; in fig. 4 — node II in FIG. 2; in fig. 5-sweep ring bearing unit. In the case of hydrostatic bearing unit 1 (Figs. 1 and 2), bearing pockets 3 are placed around the journal of shaft 2, hydraulically connected via control devices, such as chokes 4, to the power source and formed by frames 5. Frames 5 are in contact with shaft journal 2 and are located with a gap relative to the housing 1. The pins 6 are holding the frame against rotation. (Fig. 1). All frames 5 are interconnected by compliant pre-stretched connecting elements 7. In each plank of frame 5 parallel autonomous slots 8, 9, and 10 are made parallel to its longitudinal sides, shorter along the larger side of the frame. The cuts of one frame of the frame do not communicate with the cuts of the adjacent bars and do not cut through the edges of the frame. Frame 5 and the connecting elements 7 are made in the form of a single ring with Windows 11. in size and number of carrying pockets (Fig. 5). The windows are pockets of a hydrostatic assembly. In order to ensure the compliance of the connecting elements, alternate through slots are made in the latter parallel to the generator of the cylindrical surface of the ring. In this case, between two closed slots 12, smaller than the width of the ring, two coaxial slots 13 are made, smaller than half the width of the ring. Each of the slots 13 cuts through the end surface of the ring on its side. The inner diameter of the ring is slightly smaller than the diameter of the shaft 2 on which it is worn. Due to the flexibility of the connecting elements, the ring is lightly, like a bracelet, put on the shaft, and the tension between the ring and the shaft is small. We offer my bearing unit works as follows. The lubricant is supplied from the power source through chokes 4 to the carrying pockets 3, i.e. into the cavity bordered by the frames 5 and the surface of the shaft journal, and flows out through the gaps between the housing 1 and the frames 5. There is no gap between the shaft 2 and the frames 5. The surfaces of the frame 5 and the shaft 2, like the surfaces of any oiled bodies, are separated by a lubricating film. However, due to the fact that it is fed with lubricant from the pocket and the presence of slots 8, 9 and 10, this lubricating film is pressurized. A plot of the pressure in the lubricant film is shown in FIG. 3 and 4. In the gap between the frame 5 and the housing 1 there is also pressure, the plot of which is also shown-nafig. 3 and 4. Both epures are about the same. Thus, the frames 5 are almost completely hydraulically balanced, and the specific pressure between them and the shaft 2 is determined only by the initial tension with which the frames are put on the shaft. Due to the compliance of the connecting elements of the frame 5, like a bracelet, it embraces the shaft 2 with a slight tension ,. Therefore, in contrast to the known hydrostatic bearings, the bearing assembly under consideration does not have liquid friction, but there is friction between the rotating shaft 2 and the frames 5. The boundary friction coefficient is not small, but the friction force is equal to the product of the friction coefficient and normal pressure value. However, the magnitude of the normal pressure is small and does not depend on the load on the bearing. Therefore, the strength of friction and the heat generation caused by it in the bearing under consideration are small. The dimensions of the gaps between the frames 5 and the housing 1, for example h (and h (Fig. 2)), which throttled the lubricant flowing out of the pocket, do not affect the heat release resulting from the spindle rotation. These dimensions can be chosen smaller than the known hydrostatic bearing. Consequently, the oil consumption in the proposed design of the hydrostatic bearing assembly is significantly reduced. In the proposed bearing assembly, the component of the power loss from the frictional forces in the oil layer is absent. There is no power loss due to friction between the two rotating surfaces. However, these surfaces are always pressed against each other with low specific pressure. Therefore, in this case, the power losses from the frictional forces are minimal. Thus, the use of the proposed hydrostatic bearing assembly in the spindle Machine tool assemblies will significantly increase the speed of rotation of the spindle while reducing heat generation and reducing oil consumption. In addition, it is possible to reduce the installed power of the hydropower source. Claims 1. Hydrostatic subshift unit containing around a pin
вала несущие карманы, соединенные гидролини ми , через управл ющие устройства с источником питани , отличающийс тем, что, с целью уменьщени тепловыделени и расхода рабочей жидкости, он снабжен установленными вокруг цапфы вала рамками, последовательно соединенными между собой податливыми предварительно раст нутыми элементами, при этом каждый несуц ий карман образован рамкой и прилегающей к ней поверхностью вала.shaft pockets, connected by hydrolines, through control devices with a power source, characterized in that, in order to reduce heat generation and consumption of working fluid, it is equipped with frames installed around the axle shaft, successively interconnected elements connected together each small pocket is formed by a frame and the adjacent shaft surface.
2. Узел по п. 1, отличающийс тем, что в каждой планке рамки параллельно ее сторонам выполнены автономные замкнутые прорези , меньщие по длине большей стороны рамки.2. An assembly according to claim 1, characterized in that in each plank of the frame parallel to its sides there are made autonomous closed slots shorter along the length of the larger side of the frame.
3. Узел по пп. 1 и 2, отличающийс тем, что рамки и соединительные элементы выполнены за одно целое в виде кольца с окнами , между которыми выполнены сквозные прорези, параллельные образующей цилиндрической поверхности кольца, при этом между каждыми двум соседними замкнутыми прорез ми выполнены две соосные открытые с торца кольца прорези длиной меньще половины ширины кольца.3. Node on PP. 1 and 2, characterized in that the frames and connecting elements are integrally formed as a ring with windows, between which through slots are made, parallel to the generatrix of the cylindrical surface of the ring, while two coaxially open ends of the ring are made between every two adjacent closed slots slots less than half the width of the ring.
Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Детали и механизмы металлорежущих станков. Под ред. Д. Н. Решетова. М., «Машиностроение , 1972, т. 2, с. 154-155 (прототип ) .Sources of information taken into account in the examination 1. Details and mechanisms of metal-cutting machines. Ed. D. N. Reshetov. M., “Mechanical Engineering, 1972, v. 2, p. 154-155 (prototype).
ЖJJJ
фиг. г.FIG. year
KStSSaKStSSa
ff
гg
ww
жwell
Фиг.дFig.d
5five
Фиг. 4FIG. four
7J7J
Фг/г.6Fg / g6