RU2064371C1 - Spindle unit of metal-cutting machine tool - Google Patents

Spindle unit of metal-cutting machine tool Download PDF

Info

Publication number
RU2064371C1
RU2064371C1 SU5042947A RU2064371C1 RU 2064371 C1 RU2064371 C1 RU 2064371C1 SU 5042947 A SU5042947 A SU 5042947A RU 2064371 C1 RU2064371 C1 RU 2064371C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spindle
ring
pressure
bearings
roller bearing
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Сергеевич Малышев
Гершен Авсеевич Гинзбург
Original Assignee
Василий Сергеевич Малышев
Гершен Авсеевич Гинзбург
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Василий Сергеевич Малышев, Гершен Авсеевич Гинзбург filed Critical Василий Сергеевич Малышев
Priority to SU5042947 priority Critical patent/RU2064371C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2064371C1 publication Critical patent/RU2064371C1/en

Links

Landscapes

  • Support Of The Bearing (AREA)
  • Turning (AREA)

Abstract

FIELD: machine tool manufacture. SUBSTANCE: spindle unit includes spindle 2 mounted in body on front conical roller bearing and on gear conical roller bearing, the latter being put directly on spindle 2 with fit with warranted minimal clearance δo and its inner supporting bearing cone 12 is pressed against rollers 10 with the aid of spiral springs 15 located in blind holes 14 parallel to spindle axis made in pressure ring 13 which is also put directly on spindle 2 with clearance fit δb. Ends of spiral springs 15 protruding from blind holes interact with butt of pressure nut 16. Clearance δa to compensate for summary axial heat deformation of both roller bearings is set between opposite butts of axillary ring 13 and pressure nut 16. EFFECT: improved compensation for summary axial heat deformation.

Description

Изобретение относится к станкостроению, предпочтительно к горизонтально-расточным, фрезерным, токарным и т.п. станкам, имеющим рабочий шпиндель, работающий в широком диапазоне действующих на него радиальных нагрузок и скоростей вращения, например, при черновом фрезеровании Rф 2000 кг при nф 20oC100 об/мин и чистовом растачивании Rр 5oC80 кг при nmax 3000 об/мин.The invention relates to machine tools, preferably to horizontal boring, milling, turning, etc. machines with a working spindle operating in a wide range of radial loads acting on it and rotational speeds, for example, when rough milling Rf 2000 kg at n f 20 o C100 rpm and fine boring Rp 5 o C80 kg at n max 3000 r / min

Известен шпиндельный узел металлорежущего станка, который содержит вал, установленный в корпусе на опорах качения, и размещенное в задней опоре устройство их предварительного натяга с регулятором усилия. Регулятор усилия содержит грузики, установленные на рычаге, размещенном в лазу кронштейна с возможностью поворота и кинематически связанном с установленным на втулке нажимным кольцом. Шпиндельный узел снабжен размещенным на втулке промежуточным кольцом. Промежуточное кольцо взаимодействует с рычагом и упругими элементами. Known spindle site of a metal cutting machine, which contains a shaft mounted in the housing on the rolling bearings, and placed in the rear support device for their preload with a force regulator. The force regulator contains weights mounted on a lever placed in the manhole of the bracket with the possibility of rotation and kinematically connected with the pressure ring mounted on the sleeve. The spindle assembly is provided with an intermediate ring located on the sleeve. The intermediate ring interacts with the lever and the elastic elements.

Это техническое решение имеет следующие недостатки. This technical solution has the following disadvantages.

Во втулке выполнено отверстие посадочное в 2,5 раза больше, чем ее направляющая ступица, поэтому втулка является неустойчивой и будет разворачиваться на своей направляющей, что приведет к смещению массивных рычагов на различный радиус относительно оси вращения шпинделя. Смещение рычагов-грузиков на различную величину вызовет дисбаланс и сильную вибрацию шпинделя на больших оборотах, которая приведет к поломке механизма. The bore hole is made in the sleeve 2.5 times larger than its guide hub, so the sleeve is unstable and will turn on its guide, which will lead to the displacement of massive levers by a different radius relative to the axis of rotation of the spindle. Displacement of the weight levers by a different amount will cause an imbalance and strong vibration of the spindle at high speeds, which will lead to a breakdown of the mechanism.

В механизме отсутствует ограничение хода нажимного кольца и промежуточной втулки. Такое ограничение необходимо, т.к. при высоких оборотах шпинделя рычаги могут развернуться на неопределенный угол и отвести промежуточную втулку на недопустимое расстояние, а это приведет к смещению нажимного кольца, которое отойдет от торцов конических роликов, ролики выйдут из подшипника и произойдет авария. In the mechanism there is no restriction of the stroke of the pressure ring and the intermediate sleeve. Such a restriction is necessary because at high spindle speeds, the levers can turn around an indefinite angle and take the intermediate sleeve to an unacceptable distance, and this will lead to a displacement of the pressure ring, which will move away from the ends of the tapered rollers, the rollers will come out of the bearing and an accident will occur.

На низких оборотах шпинделя рычаги будут сильно стучать, т.к. при положении рычага вверху над шпинделем подшипник будет отрываться от конусной поверхности промежуточной втулки, а в нижнем положении наоборот, что приведет к стуку и поломке подшипников. At low spindle speeds, the levers will knock heavily, as when the lever is positioned above the spindle, the bearing will tear off from the conical surface of the intermediate sleeve, and in the lower position, vice versa, which will lead to a knock and breakage of the bearings.

При торможении шпинделя произойдет поломка механизма, т.к. массивные рычаги грузики некоторое время будут вращаться вместе с комплектами пружин и промежуточной втулкой. Сопротивление вращению рычагов будет оказывать только нажимное кольцо, торец которого находится в трении с торцами роликов конического подшипника. При вращении рычагов произойдет смятие пружин (срезание) и поломка механизма. When the spindle is braked, the mechanism will break, as massive levers weights will rotate for some time along with sets of springs and an intermediate sleeve. Resistance to rotation of the levers will be provided only by the pressure ring, the end of which is in friction with the ends of the rollers of the tapered bearing. When the levers rotate, the springs will crumble (cut) and the mechanism will break.

Для шпиндельных узлов, имеющих большие диаметры подшипников (например, d вн.отв. 170 мм) потребовался бы очень большой механизм с увеличенным корпусом, т.к. его рычаги грузики должны преодолевать усилие не менее 1000 кг. For spindle units having large diameters of bearings (for example, d ext. Hole. 170 mm) would require a very large mechanism with an enlarged housing, because its leverage weights must overcome a force of at least 1000 kg.

Рассматриваемое техническое решение устраняет вышеперечисленные недостатки и позволяет решить все задачи, поставленные при создании шпиндельного узла, а именно: повышение максимальной скорости вращений шпинделя до 3000 об/мин, а также достижения возможности резания на этой скорости в начале производственной смены или после длительного перерыва без прогрева роликоподшипников, упрощение конструкции задней опоры шпинделя, повышение надежности и точности ее вращения. The considered technical solution eliminates the above disadvantages and allows you to solve all the tasks posed when creating a spindle assembly, namely: increasing the maximum spindle speed to 3000 rpm, as well as achieving the possibility of cutting at this speed at the beginning of a production shift or after a long break without heating roller bearings, simplifying the design of the rear spindle bearings, increasing the reliability and accuracy of its rotation.

Таким образом, решение изобретением задачи с получением требуемого технического результата достигается тем, что шпиндельный узел металлорежущего станка, содержащий шпиндель, установленный на опорах, выполненных в виде конических роликоподшипников, и размещенное в задней опоре устройство их предварительного натяга, включающее нажимное кольцо, нажимную гайку и расположенный между ними комплект пружин, внутреннее кольцо конического роликоподшипника задней опоры и нажимное кольцо устройства предварительного натяга установлены на шпинделе с с радиальным зазором с возможностью взаимодействия, нажимное кольцо и нажимная гайка установлены относительно друг друга с зазором для компенсации суммарной осевой тепловой деформации обоих роликоподшипников. Thus, the invention solves the problem with obtaining the desired technical result by the fact that the spindle assembly of the metal cutting machine, comprising a spindle mounted on bearings made in the form of tapered roller bearings, and a preload device located in the rear support, including a pressure ring, a pressure nut and the set of springs located between them, the inner ring of the tapered roller bearing of the rear support and the pressure ring of the preload device are mounted on the spin In the case of a radial clearance with the possibility of interaction, the pressure ring and the pressure nut are mounted relative to each other with a gap to compensate for the total axial thermal deformation of both roller bearings.

На чертеже показан шпиндельный узел (в разрезе вдоль шпинделя) применительно к горизонтально-расточному станку. The drawing shows a spindle assembly (in section along the spindle) as applied to a horizontal boring machine.

Шпиндельный узел металлорежущего станка (для примера приведен шпиндельный узел горизонтально-расточного станка) содержит смонтированный в шпиндельной бабке 1 на переднем и заднем конических роликоподшипниках вращающийся полый шпиндель 2, внутри которого на направляющих втулках 3 установлен выдвижной шпиндель 4 с конусным отверстием на переднем конце для установки в нем расточных оправок. The spindle assembly of a metal cutting machine (for example, the spindle assembly of a horizontal boring machine) contains a rotating hollow spindle 2 mounted in the headstock 1 on the front and rear tapered roller bearings, inside of which a sliding spindle 4 with a tapered bore at the front end is installed on the guide bushings 3 in it boring mandrels.

Передний конический роликоподшипник содержит наружное опорное кольцо 5, ролики 6, сепаратор 7 и внутреннее опорное кольцо 8. Наружное опорное кольцо 5 запрессовано по неподвижной посадке с натягом в отверстие корпуса шпиндельной бабки 1, а внутреннее опорное кольцо 8 насажено на полый шпиндель 2 также по неподвижной посадке с натягом 0,006. Наружное 5 и внутреннее 8 опорные кольца своими наружными торцами сконтактированы с буртами, имеющимися соответственно в отверстии корпуса шпиндельной бабки 1 и в передней части полого шпинделя 2. Расстояние lпер вдоль оси вращения между наружными торцами наружного 5 и внутреннего 8 опорных колец является длиной переднего роликоподшипника.The front tapered roller bearing contains an outer support ring 5, rollers 6, a cage 7 and an inner support ring 8. The outer support ring 5 is pressed in by a fixed fit with an interference fit into the bore of the headstock housing 1, and the inner support ring 8 is mounted on the hollow spindle 2 also along the stationary an interference fit of 0.006. The outer 5 and inner 8 support rings are in contact with their outer ends with collars that are respectively present in the hole of the headstock housing 1 and in the front of the hollow spindle 2. The distance l per along the axis of rotation between the outer ends of the outer 5 and inner 8 of the support rings is the length of the front roller bearing .

Задний конический роликоподшипник содержит наружное опорное кольцо 9, ролики 10, сепаратор 11 и внутреннее опорное кольцо 12. Наружное опорное кольцо 9 запрессовано по неподвижной посадке с натягом в отверстии корпуса шпиндельной бабки 1 и сконтактировано своим наружно направленным торцом с буртом этого отверстия. Внутреннее опорное кольцо 12 выполнено подвижным вдоль оси вращении полого шпинделя 2. Оно посажено на полом шпинделе 2 на подвижной посадке с высокоточным минимальным гарантированным зазором δo= 0,002 - 0,005.The rear tapered roller bearing contains an outer support ring 9, rollers 10, a cage 11 and an inner support ring 12. The outer support ring 9 is pressed in by a fixed fit with an interference fit in the hole of the headstock housing 1 and is contacted by its outwardly directed end face with the shoulder of this hole. The inner support ring 12 is made movable along the axis of rotation of the hollow spindle 2. It is mounted on the hollow spindle 2 on a movable landing with a high-precision minimum guaranteed clearance δ o = 0.002 - 0.005.

Внутреннее подвижное опорное кольцо 12 состыковано с подвижным вдоль оси шпинделя 2 нажимным кольцом 13, в котором в параллельных оси шпинделя 2 глухих отверстиях 14 размещены одинаковые по характеристике спиральные пружины 15, образующие комплект. Глухие отверстия 14 и размещенные в них спиральные пружины 15 распределены равномерно по окружности в подвижном нажимном кольце 13. Подвижное нажимное кольцо 13 посажено на полом шпинделе 2 с гарантированным зазором δв= 0,03 - 0,05 мм, выполненным по обычной для машиностроения технологии. Гарантированный зазор δв в 10 раз больше гарантированного зазора δo, т.к. он практически не влияет на точность вращения полого шпинделя 2.The inner movable support ring 12 is joined with the pressure ring 13, which is movable along the axis of the spindle 2, in which the coil springs 15, which are identical in characteristics, are placed in parallel to the spindle axis 2 and form a set. The blind holes 14 and the coil springs 15 located in them are distributed evenly around the circumference in the movable pressure ring 13. The movable pressure ring 13 is mounted on the hollow spindle 2 with a guaranteed clearance δ in = 0.03 - 0.05 mm, made according to the usual technology for engineering . The guaranteed gap δ is 10 times larger than the guaranteed gap δ o , because it practically does not affect the accuracy of rotation of the hollow spindle 2.

Выступающие из подвижного нажимного кольца 13 концы спиральных пружин непосредственно сконтактированы с нажимной гайкой 16, которая навинчена на полый шпиндель 2. Нажимная гайка 16 создает осевую силу предварительного натяга спиральных пружин 15. По величине для средних станков она принимается в пределах Р 450 550 кг, что обеспечивает за счет конусности роликов и опорных колец роликоподшипников восприятие ими радиальной нагрузки от сил резания до R 2000 кг. The ends of the coil springs protruding from the movable pressure ring 13 are directly in contact with the pressure nut 16, which is screwed onto the hollow spindle 2. The pressure nut 16 creates an axial preload force of the coil springs 15. It is accepted for medium machines in the range of P 450 550 kg, which due to the conicity of the rollers and the bearing rings of the roller bearings, it ensures the perception of the radial load from cutting forces up to R 2000 kg.

Длина заднего роликоподшипника равна расстоянию lзад вдоль оси вращения между наружными торцами наружного 5 и внутреннего 8 опорных колец.The length of the rear roller bearing is equal to the distance l rear along the axis of rotation between the outer ends of the outer 5 and inner 8 support rings.

В задней части полого шпинделя 2 закреплены внутрь выступающие шпонки 17, внутренние края которых размещены в шпоночных пазах 18, вырезанных в выдвижном шпинделе 4. Шпонки 17 предназначены для передачи вращающегося момента от полого шпинделя 2 на выдвижной шпиндель 4. Вращение на полый шпиндель 2 передается от электропривода главного движения шпиндельной бабки (на чертеже не показан, т. к. общеизвестен) через его выходную шестерню 19, сцепленную с зубчатым колесом 20, которая посажена на полом шпинделе 2 и сцеплена с ним шпонкой 21. In the rear part of the hollow spindle 2, protruding keys 17 are fastened inwardly, the inner edges of which are located in the keyways 18 cut in the pull-out spindle 4. The keys 17 are designed to transmit torque from the hollow spindle 2 to the pull-out spindle 4. Rotation to the hollow spindle 2 is transmitted from the electric drive of the main movement of the headstock (not shown in the drawing, because it is well known) through its output gear 19, coupled to the gear wheel 20, which is mounted on the hollow spindle 2 and engaged with the key 21.

Окружная щель между выдвижным 4 и полым 2 шпинделями загерметизирована от утечки масла резиновым сальниковым уплотнением 22, удерживаемым гайкой 23, ввинченной в полый шпиндель 2. The circumferential gap between the extendable 4 and the hollow 2 spindles is sealed against oil leakage by a rubber packing 22, held by a nut 23 screwed into the hollow spindle 2.

Герметизация переднего роликоподшипника осуществлена фланцем 24, имеющим маслосборные канавки 25, охватывающие передний конец полого шпинделя 2. The sealing of the front roller bearing is carried out by a flange 24 having oil pan grooves 25 covering the front end of the hollow spindle 2.

Со стороны переднего торца на полом шпинделе 2 выполнено цилиндрическое отверстие 26 и резьбовые отверстия 27, которые служат для крепления торцевых фрез на полом шпинделе 2. From the front end side on the hollow spindle 2, a cylindrical hole 26 and threaded holes 27 are made, which serve to attach the end mills to the hollow spindle 2.

При сборке шпиндельного узла предусмотрен путем подгонки осевой зазор δа между обращенными друг к другу торцами вспомогательного кольца 13 и нажимной гайки 16, который по величине значительно превышает максимальный ход внутреннего опорного кольца 12 и заднего роликоподшипника в период компенсации тепловых деформаций деталей обоих роликоподшипников. Осевой зазор δа, по назначению является аварийным, не допускающим недопустимо больших смещений оси переднего конца полого шпинделя 2 эксцентрично оси наружного опорного кольца 5 и одновременного смещения всего полого шпинделя 2 вперед. Эти недопустимые смещения оси грозят растяжением и разрывом сепаратора 7 из-за потери части роликов 6 контакта с дорожкой качения на наружном опорном кольце 5.When assembling the spindle assembly is provided by adjusting the axial clearance δ and between the facing ends of the auxiliary ring 13 and locking nut 16 which in magnitude is significantly greater than the maximum stroke of the inner support ring 12 and the rear roller between compensate thermal deformation of parts of both roller bearings. The axial clearance δ a , by designation, is emergency, not allowing unacceptably large displacements of the axis of the front end of the hollow spindle 2 eccentrically to the axis of the outer support ring 5 and simultaneous displacement of the entire hollow spindle 2 forward. These unacceptable axis offsets threaten stretching and rupture of the separator 7 due to the loss of a part of the rollers 6 in contact with the raceway on the outer support ring 5.

Работает шпиндельный узел следующим образом. В начале производственной смены или после длительного перерыва все детали, составляющие шпиндельный узел, имеют температуру окружающей среды. При придании полому шпинделю 2 ( а вместе с ним и выдвижному шпинделю 4) максимальной скорости вращения, например, nmax 2500 3000 об/мин под действием сил трения качения ролики 6,10 и опорные кольца 5,8 и 9,12 соответственно переднего и заднего роликоподшипников быстро нагреваются, их температура превышает температуру окружающей среды на несколько десятков градусов, например, Δt = 25 ... 30°C, т.к. на ролики 6,10 и опорные кольца 5,8 и 9,12 действуют силы нагрузки, созданные предварительным натягом от упругой деформации комплекта спиральных пружин 15.The spindle assembly operates as follows. At the beginning of the production shift or after a long break, all the parts making up the spindle assembly have an ambient temperature. When giving the hollow spindle 2 (and with it the extendable spindle 4) the maximum rotation speed, for example, n max 2500 3000 rpm under the action of rolling friction forces, the rollers 6.10 and the support rings 5.8 and 9.12, respectively, of the front and the rear roller bearings heat up quickly, their temperature exceeds the ambient temperature by several tens of degrees, for example, Δt = 25 ... 30 ° C, because the rollers 6.10 and the support rings 5.8 and 9.12 are subjected to load forces created by a preload from elastic deformation of the coil spring set 15.

Нагрев роликов 6,10, наружных 5,9 и внутренних 8,12 опорных колец переднего и заднего роликоподшипников сопровождаются увеличением их радиальных размеров. Heating of the rollers 6.10, outer 5.9 and inner 8.12 of the support rings of the front and rear roller bearings is accompanied by an increase in their radial dimensions.

Однако увеличения радиальных размеров наружных опорных колец 5,9 среднего и заднего роликоподшипников не происходит, т.к. этому препятствуют посадочные отверстия в шпиндельной бабке 1, которая имеет температуру окружающей среды. Таким образом, фактически наружные опорные кольца 5,9 переднего и заднего роликоподшипников подвергаются тепловому обжатию за счет сохранения наружных размеров при нагреве и в них возникают дополнительные напряжения сжатия. However, the increase in the radial dimensions of the outer support rings of 5.9 of the middle and rear roller bearings does not occur, because this is prevented by the mounting holes in the headstock 1, which has an ambient temperature. Thus, in fact, the outer support rings 5.9 of the front and rear roller bearings are subjected to thermal compression due to the preservation of the outer dimensions during heating and additional compression stresses arise in them.

Увеличение радиальных размеров роликов 6,10 и внутренних опорных колец 8,12 переднего и заднего роликоподшипников достигается за счет соответствующего увеличения осевых длин lпер переднего и lзад заднего роликоподшипников.Increasing the radial dimensions of the rollers 6,10 and inner support rings 8,12 of the front and rear roller is achieved through a corresponding increase in the axial length l per l of the front and rear adjustable roller.

Увеличение осевой длины lпер переднего роликоподшипника приводит к нарушению равновесного состояния полого шпинделя 2 и он смещается от первоначального положения вдоль оси вращения по направлению к своему переднему концу, дополнительно сжимая через нажимную гайку 16 комплект спиральных пружин 15.Increasing the axial length l per front roller leads to disruption of the equilibrium state of the hollow of the spindle 2, and it is displaced from the initial position along the rotational axis towards its forward end, further squeezing through gland nut 16, a set of helical springs 15.

Увеличение осевой длины lзад заднего роликоподшипника приводит к нарушению равновесного состояния подвижного внутреннего опорного кольца 12, и оно смещается от первоначального положения вдоль оси вращения по направлению к заднему концу полого шпинделя 2, дополнительно прижимая к нажимной гайке 16 комплект спиральных пружин 15.The increase in the axial length l of the rear rear roller bearing leads to an imbalance of the movable inner support ring 12, and it is shifted from its original position along the axis of rotation towards the rear end of the hollow spindle 2, additionally pressing a set of coil springs 15 against the compression nut 16.

Таким образом, увеличения осевых длин lпер переднего и lзад заднего роликоподшипников приводит к дополнительному сжатию комплекта спиральных пружин 15 и дополнительному увеличению величины предварительного натяга, который возрастает по расчетам на несколько процентов (5-8%).Thus, increasing the axial lengths l per l of the front and rear adjustable roller leads to an additional set of compression coil springs 15 and the additional increase in the magnitude of preload, which increases estimated a few percent (5-8%).

Увеличение радиальных размеров внутреннего опорного кольца 8 переднего роликоподшипника приводит к уменьшению напряжения растяжения, возникающего в нем при монтаже по неподвижной посадке (с натягом) на полом шпинделе 2. Такое уменьшение напряжения растяжения продолжается до тех пор, пока передний конец полого шпинделя 2 нагреется от переднего роликоподшипника и их температуры сравняются. An increase in the radial dimensions of the inner support ring 8 of the front roller bearing leads to a decrease in the tensile stress arising in it during installation by a fixed fit (tightness) on the hollow spindle 2. This decrease in tensile stress continues until the front end of the hollow spindle 2 heats up from the front roller bearings and their temperatures are equal.

Увеличение радиальных размеров подвижного внутреннего опорного кольца 12 заднего роликоподшипника происходит с небольшим опережением увеличения диаметра заднего конца полого шпинделя 2, т.к. тепловой поток хорошо передается через минимальный посадочный гарантированный зазор δo. При этом гарантированный зазор δo незначительно кратковременно увеличивается (ориентировочно на 10-20% ), что не ведет к потере точности вращения подвижного внутреннего опорного кольца 12 и установленного в нем заднего конца полого шпинделя 2. К тому же незначительное увеличение минимального гарантированного зазора δo длится кратковременно, например, 0,5oC0,8 мин, т.к. задний конец шпинделя 2 быстро нагревается от подвижного внутреннего опорного кольца 12 и их температуры сравняются.The increase in the radial dimensions of the movable inner support ring 12 of the rear roller bearing occurs slightly ahead of the increase in the diameter of the rear end of the hollow spindle 2, because the heat flux is well transmitted through the minimum landing guaranteed gap δ o . In this case, the guaranteed gap δ o slightly increases for a short time (approximately by 10-20%), which does not lead to a loss of accuracy of rotation of the movable inner support ring 12 and the rear end of the hollow spindle 2 installed therein. In addition, a slight increase in the minimum guaranteed gap δ o lasts for a short time, for example, 0.5 o C0.8 min, because the rear end of the spindle 2 heats up quickly from the movable inner support ring 12 and their temperatures become equal.

В горизонтально-расточных станках высокопроизводительная черновая обработка поверхностей производится, как правило, торцевыми фрезами, закрепляемыми непосредственно на переднем торце полого шпинделя 2 с установкой посадочного бурта фрезы в отверстие 26 и закреплением ее корпуса винтами, ввинчиваемыми в резьбовые отверстия 27. При черновой обработке поверхностей могут возникнуть аварийные ситуации, при которых резко возрастают радиальные нагрузки, значительно превышающие расчетные. Такие аварийные радиальные нагрузки могут возникнуть из-за инородных включений в обрабатываемом материале, работы с затупившейся или частично сломанной фрезой. Аварийные радиальные нагрузки вследствие проскальзывания роликов 6 вдоль своих образующих по дорожке качения наружного опорного кольца 5 в переднем роликоподшипнике вызывают пропорциональные по величине аварийные осевые нагрузки, превышающие упругие силы пружин 15. Под действием аварийных осевых нагрузок концы пружин 15 сжимаются и нажимная гайка 16 упирается своим торцом в торец нажимного кольца 13. Этим прекращается аварийное смещение полого шпинделя 2 вперед и исключается потеря контакта роликов 6 с дорожкой качения в наружном опорном кольце 5 (потеря контакта роликов 6 с дорожкой качения в наружном опорном кольце 5 грозит растяжением и разрывом сепаратора 7 под действием центробежных сил от вращающихся роликов 6 вокруг оси шпинделя 2, что грозит попаданием краев сепаратора между роликами 6 и дорожкой качения на наружном опорном кольце 5, т.е. неизбежным разрушением переднего роликоподшипника). In horizontal boring machines, high-performance roughing of surfaces is performed, as a rule, with face mills fixed directly on the front end of the hollow spindle 2 with installation of the mill landing collar in hole 26 and fixing of its body with screws screwed into threaded holes 27. When roughing surfaces can emergency situations arise in which radial loads increase significantly, significantly exceeding the calculated ones. Such emergency radial loads can occur due to foreign inclusions in the processed material, work with a dull or partially broken mill. Emergency radial loads due to the sliding of the rollers 6 along their outer race supporting ring 5 forming along the raceway in the front roller bearing cause emergency axial loads proportional in magnitude, exceeding the elastic forces of the springs 15. Under the action of emergency axial loads, the ends of the springs 15 are compressed and the pressure nut 16 abuts against its end at the end of the pressure ring 13. This stops the emergency displacement of the hollow spindle 2 forward and eliminates the loss of contact of the rollers 6 with the raceway in the outer support ring 5 (loss of contact of the rollers 6 with the raceway in the outer support ring 5 threatens with stretching and rupture of the separator 7 under the action of centrifugal forces from the rotating rollers 6 around the axis of the spindle 2, which threatens the edges of the separator between the rollers 6 and the raceway on the outer support ring 5 , i.e. the inevitable destruction of the front roller bearing).

Claims (1)

Шпиндельный узел металлорежущего станка, содержащий шпиндель, установленный на опорах, выполненных в виде конических роликоподшипников, и размещенное в задней опоре устройство их предварительного натяга, включающее нажимное кольцо, нажимную гайку и расположенный между ними комплект пружин, отличающийся тем, что внутреннее кольцо конического роликоподшипника задней опоры и нажимное кольцо устройства предварительного натяга установлены на шпинделе с радиальным зазором с возможностью взаимодействия, при этом нажимное кольце и нажимная гайка установлены относительно друг друга с зазором для компенсации суммарной осевой тепловой деформации обоих роликоподшипников. A spindle assembly of a machine tool, comprising a spindle mounted on bearings made in the form of tapered roller bearings and a preload device located in the rear support, comprising a pressure ring, a pressure nut and a set of springs located between them, characterized in that the inner ring of the tapered roller bearing is rear the bearings and the pressure ring of the preload device are mounted on a spindle with a radial clearance with the possibility of interaction, while the pressure ring and pressure I nut installed relative to each other with a gap to compensate for the total axial thermal deformation of both roller bearings.
SU5042947 1992-04-27 1992-04-27 Spindle unit of metal-cutting machine tool RU2064371C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5042947 RU2064371C1 (en) 1992-04-27 1992-04-27 Spindle unit of metal-cutting machine tool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5042947 RU2064371C1 (en) 1992-04-27 1992-04-27 Spindle unit of metal-cutting machine tool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2064371C1 true RU2064371C1 (en) 1996-07-27

Family

ID=21604610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5042947 RU2064371C1 (en) 1992-04-27 1992-04-27 Spindle unit of metal-cutting machine tool

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2064371C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7039992B2 (en) * 2003-07-09 2006-05-09 Mori Seiki Co., Ltd. Lathe
RU2542941C2 (en) * 2013-02-05 2015-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Compensation for elastic thermal strains of machine tool spindle bearings and device to this end
CN105626685A (en) * 2014-10-30 2016-06-01 北京临近空间飞行器系统工程研究所 Carbon/carbon rotary shaft supporting structure adaptive to long-time, high-temperature and heavy-load work conditions
CN108672725A (en) * 2018-08-03 2018-10-19 隆昌精机有限公司 Milling machine spindle
CN112338215B (en) * 2020-11-10 2024-05-03 井冈山大学 High-speed main shaft adjusting method convenient for realizing secondary dynamic balance

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1447578, кл. B 23 B 19/02, опублик. 1988. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7039992B2 (en) * 2003-07-09 2006-05-09 Mori Seiki Co., Ltd. Lathe
RU2542941C2 (en) * 2013-02-05 2015-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Compensation for elastic thermal strains of machine tool spindle bearings and device to this end
CN105626685A (en) * 2014-10-30 2016-06-01 北京临近空间飞行器系统工程研究所 Carbon/carbon rotary shaft supporting structure adaptive to long-time, high-temperature and heavy-load work conditions
CN108672725A (en) * 2018-08-03 2018-10-19 隆昌精机有限公司 Milling machine spindle
CN112338215B (en) * 2020-11-10 2024-05-03 井冈山大学 High-speed main shaft adjusting method convenient for realizing secondary dynamic balance

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4226485A (en) Bearing assembly with thermal adaptor
US3058559A (en) Spindle mounting for machine tools
US4177654A (en) Transmission shaft
RU2064371C1 (en) Spindle unit of metal-cutting machine tool
JP2705958B2 (en) Bearing equipment for high-speed rotating spindles of machine tools, especially grinding machines
US3323777A (en) Anti-backlash worm gear jack
JPH0524366B2 (en)
KR20060115359A (en) Security coupling in particular for main drivetrains on rolling stands
US5667331A (en) Shaft-hub joint for transmission of torque between two equiaxial machine parts
EP1319851B1 (en) Laying head bearing with offset preloading
GB2080443A (en) Bearing Assembly for Machine Tool Spindles
US3999404A (en) Spindle coupling
JP3058605B2 (en) Straight guide
GB1604411A (en) Bearing arrangements
CN217513497U (en) Interference magnitude regulating and controlling device for interference connection of high-speed electric spindle and bearing
US3580648A (en) Roll and antifriction bearing assembly
US4587820A (en) Roll head for a planetary crossrolling mill
US2885046A (en) Emergency release coupling
CN210236760U (en) Mechanical expansion shaft based on air expansion shaft principle
US5593235A (en) Arrangement for roller bearings
US2429516A (en) Pilot bearing
RU49481U1 (en) MILLING SPINDLE
US2517231A (en) Spindle and bearing assembly
KR100246309B1 (en) Pre-pressure change device of main shaft bearing
CN115355260A (en) A supplementary mechanism that maintains of axis for membrane disc shaft coupling