SU1583269A2 - Spindle for metal-cutting machine - Google Patents

Spindle for metal-cutting machine Download PDF

Info

Publication number
SU1583269A2
SU1583269A2 SU874345802A SU4345802A SU1583269A2 SU 1583269 A2 SU1583269 A2 SU 1583269A2 SU 874345802 A SU874345802 A SU 874345802A SU 4345802 A SU4345802 A SU 4345802A SU 1583269 A2 SU1583269 A2 SU 1583269A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
bearing
rollers
spindle
radial
outer ring
Prior art date
Application number
SU874345802A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Черных
Инесса Анатольевна Кирпиченко
Юрий Васильевич Скорынин
Григорий Васильевич Тилигузов
Виктор Григорьевич Головатенко
Original Assignee
Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР
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 Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР filed Critical Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР
Priority to SU874345802A priority Critical patent/SU1583269A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1583269A2 publication Critical patent/SU1583269A2/en

Links

Landscapes

  • Support Of The Bearing (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к станкостроению и может быть использовано в прецизионных станках. Цель изобретени  - повышение качества обработанных поверхностей. Шпиндель металлорежущего станка содержит вал, установленный в корпусе на опорах. Опоры выполнены в виде подшипников качени , один из которых, например подшипник радиальный. В передней опоре расположен механизм дл  создани  радиального нат га в направлении действи  силы резани  в плоскости, перпендикул рной оси шпиндел . Радиальный подшипник 6 выполнен с четным числом тел качени , а его наружное кольцо установлено на двух парах роликов 11. Ролики помещены во втулке 13, выполненной из материала с температурным коэффициентом линейного расширени , большим температурного коэффициента линейного расширени  материала наружного кольца подшипника. Ролики 11 расположены под углом к направлению создани  предварительного радиального нат га подшипника. Начальна  величина угла установки роликов определ етс  из математического выражени  с учетом конструктивного выполнени  подшипника и требуемой величины радиального нат га. При работе шпиндел  происходит нагрев втулки 13, в которой установлены ролики 11. Угол установки роликов увеличиваетс  пропорционально увеличению температуры, сохран   исходную форму деформированного наружного кольца подшипника. 4 ил.The invention relates to a machine tool industry and can be used in precision machine tools. The purpose of the invention is to improve the quality of the treated surfaces. The spindle of the metal-cutting machine tool contains a shaft mounted in a housing on supports. The supports are made in the form of rolling bearings, one of which, for example, a radial bearing. In the front support there is a mechanism for creating a radial tension in the direction of the cutting force in a plane perpendicular to the spindle axis. The radial bearing 6 is made with an even number of rolling elements, and its outer ring is mounted on two pairs of rollers 11. The rollers are placed in a sleeve 13 made of a material with a temperature coefficient of linear expansion, greater than the temperature coefficient of linear expansion of the material of the outer ring of the bearing. The rollers 11 are located at an angle to the direction of creation of a preliminary radial tension of the bearing. The initial value of the angle of installation of the rollers is determined from the mathematical expression, taking into account the design of the bearing and the required value of the radial tension. When the spindle is working, the sleeve 13 is heated in which the rollers 11 are mounted. The installation angle of the rollers increases in proportion to the temperature increase, retaining the original shape of the deformed bearing outer ring. 4 il.

Description

Изобретение относитс  к области Станкостроени , может быть использовано в прецизионных станках и  вл етс  усовершенствованием известно-The invention relates to the field of Machine Tool Building, can be used in precision machine tools and is an improvement of the known

го изобретени  по авт. св. № 986610.invention of auth. St. No. 986610.

Цель изобретени  - повышение качества обработки.The purpose of the invention is to improve the quality of processing.

На фиг.1 изображен шпиндель ме- тадлорежущего станка, общий вид; на фиг,2 - схема дл  расчета угла установки роликов; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - втулка без установки роликов.Figure 1 shows the spindle of the metal-cutting machine, general view; Fig. 2 is a diagram for calculating the angle of installation of the rollers; on fig.Z - section aa in figure 1; figure 4 - sleeve without installing rollers.

Шпиндель металлорежул го станка содержит Корпус 1 (фиг,1), в котором закреплена обмотка 2 статора, вал- ротор 3, несущий по оправке 4 шлифовальный круг 5, Радиальный подшил- ник 6 и радиально-упорный шарикоподшипник 7 передней опоры закреплены на валу 3 в осевом направлении жестко с помощью гайки 8, Вал-ротор 3 имеет сверлени  9 дл  подачи к опо- рам масл ного тумана. Радиальный роликоподшипник 6 установлен в крышке 10 на двух парах роликов 11, которые без зазора вставлены в пазы 12 втулки 13.The spindle of the metal-cutting machine contains a housing 1 (fig, 1) in which the stator winding 2 is fixed, the shaft-rotor 3 carrying a grinding wheel 5 on the mandrel 4, a radial thrust bearing 6 of the front bearing fixed on the shaft 3 axially rigidly with a nut 8, Val-rotor 3 has 9 drills for supplying oil mist to the supports. Radial roller bearing 6 is installed in the cover 10 on two pairs of rollers 11, which are inserted without a gap in the grooves 12 of the sleeve 13.

Установка роликов под оптимальным углом позвол ет уменьшить динамичес- , кие смещени  шпиндел  в св зи с тем, что при вхождении тела качени  в клиновидную зону сила взаимодействи  тела качени  с наружным кольцом проходит через точку контакта ролика с наружным кольцом (фиг,2), в результате чего достигаетс  повышение жесткости опоры в направлении сил кон- тактного взаимодействи  и, следоваInstalling the rollers at an optimal angle reduces the dynamic displacement of the spindle due to the fact that when the rolling body enters the wedge-shaped zone, the force of interaction of the rolling body with the outer ring passes through the point of contact of the roller with the outer ring (Fig. 2), the result is an increase in the rigidity of the support in the direction of the forces of contact interaction and,

тельно, уменьшение амплитуды динамических смещений при прохождении телами качени  клиновидных зон. Кроме того, установка роликов в дополнительно введенную втулку, выполненную из материала с ТКЛР большим TKJIP материала наружного кольца подшипника, дает возможность управл ть углом установки роликов при повышении температуры опоры качени , что позвол ет стабилизировать радиальный нат г в подшипнике, Применение четного числа тел качени  обеспечивает стабилизацию геометрических параметров клиновидных зон и дает возможность повысить точность вращени  шпиндел  за счет компенсации динамических нагрузок , возникающих в двух клинов.идных зонах. Угол еЈ установки каждого ролика 11 определ етс  от 4 00., Е (фиг.1), где 00, R - b; R -гм . С учетом тригонометрических соотношений получимreduction of the amplitude of dynamic displacements when the rolling bodies pass wedge-shaped zones. In addition, the installation of rollers in the additionally inserted sleeve, made of material with TCLE large TKJIP material of the outer ring of the bearing, makes it possible to control the installation angle of the rollers when the rolling bearing temperature rises, which allows to stabilize the radial tension in the bearing. provides stabilization of geometrical parameters of wedge-shaped zones and makes it possible to increase the accuracy of spindle rotation due to compensation of dynamic loads arising in two wedges. s areas. The angle of its installation of each roller 11 is determined from 4 00., E (Fig. 1), where 00, R - b; R - GM Taking into account the trigonometric relations we get

с/, 2 arcsinc / 2 arcsin

&-±-b)lP -L±rW) & - ± -b) lP -L ± rW)

1П| (R - b)(R - гш)1P | (R - b) (R - gsh)

Подставл   величины Р Substituted P values

2R -4-Ъ +г&ц аг2R -4-b + g & c ag

.н - полупериметр, R г . n - semi-perimeter, R g

радиус кривизны по дну желоба дорожки .качени  деформированного наружного кольца, а - R н + Ј,+ больша  полуось по дну желоба дорожки качени  деформированного наружного кольца , b RH - сР, - Рг- мала  полуось по дну желоба дорожки качени  деформированного наружного кольца, получимthe radius of curvature along the bottom of the groove track. The rolling of the deformed outer ring, and - R n + Ј, + the big semi-axis along the bottom of the groove of the raceway of the deformed outer ring, b RH - cf will get

d 2 arcsind 2 arcsin

c/ де RH - радиус по дну желоба дорожки качени  недеформирован- ного наружного кольца; половина радиального зазора в подшипнике;c / de RH is the radius at the bottom of the groove of the raceway of the undeformed outer ring; half of the radial clearance in the bearing;

половина величины радиального нат га;half the value of radial tension ha;

радиус тела качени  подшипников;the radius of the rolling bearing body;

радиус по дну желоба дорожки качени  внутреннего кольца,the radius at the bottom of the groove of the raceway of the inner ring,

Л, щL, u

Вн Vn

й 00,d 00,

.)..).

RH Л А Радиально-упорный подшипник 7 (фиг.1) установлен непосредственно в крышке 10. Наружные кольца подшипников передней опоры закреплены жестко в осевом направлении с помощью фланцев 14 и 15. Крышка 10 имеет два диаметрально противоположных отверсти  16 и 17 (фиг.З), в каждом из которых имеетс  упругий элемент 18 и 19, наход щийс  между двум  шариками 20, 21 и 22, 23 и упор 24, 25, установленный с возможностью перемещени  и взаимодействи  с наружным кольцом радиального подшипника при вращении регулировочной шайбы 26, у которой внутреннее отверстие выполнено в виде эллипса. Фиксаци  регулировочной шайбы 26 в радиальном направлении осуществл етс  с помощью центрирующего буртика, который выполнен непосредственно на регулировочной шайбе, В осевом направлении регулировочна  шайба фиксируетс  кольцом 27, которое имеет равномерно расположенные по окружности сверлени  дл  шарикового фиксатора 28, которым снабжена регулировочна  шайба. Кольцо 27 крепитс  к крышке 10 винтами 29. Втулка 13 (фиг.4) выполнена из сплава с большим температурным коэффициентом линейного расширени  по сравнению с температурным коэффициентом линейного расширени  мате2 arcsinRH LA Angular contact ball bearing 7 (FIG. 1) is installed directly in the cover 10. The outer rings of the bearings of the front support are fixed rigidly in the axial direction with the help of flanges 14 and 15. The cover 10 has two diametrically opposite holes 16 and 17 (FIG. ), each of which has an elastic element 18 and 19, located between two balls 20, 21 and 22, 23 and an emphasis 24, 25, installed with the possibility of moving and interacting with the outer ring of the radial bearing during rotation of the adjusting washer 26, in which inner hole is made o in the form of an ellipse. The adjusting washer 26 is fixed in the radial direction by means of a centering shoulder, which is made directly on the adjusting washer. In the axial direction, the adjusting washer is fixed by a ring 27, which has holes around the circumference of the ball retainer 28, which is equipped with an adjusting washer. The ring 27 is fastened to the cover 10 with screws 29. The sleeve 13 (Fig. 4) is made of an alloy with a high temperature coefficient of linear expansion as compared with the temperature coefficient of linear expansion of material 2 arcsin

RKRk

i-Au 4i-Au 4

J иJ and

Iv.Iv.

риала наружного кольца радиального подшипника 6 и роликов 11.The rial of the outer ring of the radial bearing 6 and the rollers 11.

На втулке 13 выполнены пазы 30 и центрирующие пазы 31, в которые вставлены фиксирующие штифты 32.On the sleeve 13 is made grooves 30 and the centering grooves 31, which are inserted into the locking pins 32.

Пазы 30 обеспечивают стабильность геометрической формы втулки 13 при ее нагреве.The grooves 30 ensure the stability of the geometric shape of the sleeve 13 when it is heated.

00

5five

00

5five

00

5five

00

Предварительный радиальный нат г радиального подшипника 6 создают вращением регулировочной шайбы 26, у которой внутреннее отверстие выполнено в виде эллипса (фиг.З). Радиальный нат г подшипника 6 создаетс  только по направлению, совпадающему с направлением действи  силы резани .The preliminary radial tension of the radial bearing 6 is created by rotating the adjusting washer 26, in which the internal opening is made in the form of an ellipse (FIG. 3). The radial tension of the bearing 6 is created only in the direction coinciding with the direction of action of the cutting force.

При шлифовании опоры шпиндел  нагреваютс , при этом размеры наружного кольца подшипника 6, роликов 11 увеличиваютс , возрастает радиальный нат г d1., что приводит к смещению положени  одновременного контакта тела качени  с поверхност ми внутреннего и наружного колец подшипника 6, Одновременно втулка 13 нагреваетс , ее размер увеличиваетс  и ролики 11 перемещаютс  по окружности в обе стороны от линии действи  силы резани , в результате чего устанавливаетс  величина требуемого угла расположени  роликов 11 применительно к изменившимс  услови м эксплуатации .When grinding, the spindle bearings are heated, while the dimensions of the outer ring of the bearing 6, the rollers 11 increase, the radial tension r d1 increases, which leads to the displacement of the position of the simultaneous contact of the rolling body with the surfaces of the inner and outer rings of the bearing 6, at the same time the sleeve 13 is heated, its the size increases and the rollers 11 are moved circumferentially to both sides of the line of action of the cutting force, as a result of which the required angle of the rollers 11 is established with respect to the changed conditions and m operation.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Шпиндель металлорежущего станка по авт. св. № 986610, о т л и ч а ю - щ и и с   тем, что, с целью повышени  качества обработки, он снабжен установленной между крышкой и наружным кольцом подшипника дополнительной втулкой с роликами, расположенными под углом о к плоскости, проход щей через оси радиальных сквозных отверстий, выбранным по формулеSpindle metal cutting machine for auth. St. No. 986610, which is designed to improve the quality of processing, it is equipped with an additional sleeve installed between the cover and the outer ring of the bearing with rollers at an angle about to the plane passing through the axes radial through holes, selected according to the formula Л)L) ii rJRHrJRH -t,- A -t, - A де RH - радиус по дну желоба дорожки качени  недеформированного наружного кольца подшипника; , о1 - половина радиального -зазораde RH is the radius at the bottom of the groove of the raceway of the undeformed outer ring of the bearing; , o1 - half of the radial gap в подшипнике;in the bearing; о,,- половина величины радиального нат га;o ,, is half the radial tension value; г - радиус по дну желоба дорож- fO ки качени  внутреннего кольца;d is the radius at the bottom of the groove of the road — fO ki rolling of the inner ring; гш - радиус тела качени  подшипника ,gsh is the radius of the rolling bearing body, при э юм втулка выполнена из материала с температурным коэффициентом линейного расширени , большим температурного коэффициента линейного расширени  материала наружного кольпа подшипника , число тел качени  которого выбрано четным, а вершина угла oi смещена относительно центра шпиндел  в сторону, противоположную положению ролика на величину д , определ емую по формулеwhen e, the sleeve is made of a material with a temperature coefficient of linear expansion, a large temperature coefficient of linear expansion of the material of the bearing outer collar, the number of rolling bodies of which is even, and the apex of the angle oi is offset relative to the center of the spindle in the direction opposite to the position of the roller according to the formula л LH(J + «мl LH (J + "m RH - RH - Фиг.11 Фиг.2 //Figure 2 // 31 3231 32
SU874345802A 1987-12-18 1987-12-18 Spindle for metal-cutting machine SU1583269A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874345802A SU1583269A2 (en) 1987-12-18 1987-12-18 Spindle for metal-cutting machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874345802A SU1583269A2 (en) 1987-12-18 1987-12-18 Spindle for metal-cutting machine

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU986610 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1583269A2 true SU1583269A2 (en) 1990-08-07

Family

ID=21343224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874345802A SU1583269A2 (en) 1987-12-18 1987-12-18 Spindle for metal-cutting machine

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1583269A2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 986610, кл. В 24 В 41/04, 1981. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4722619A (en) Mounting assembly for bearing races
US4664537A (en) Cage for tapered-roller bearing
KR20020062563A (en) Guide device for relative movement between ram and column formed of splittable members
JP2705958B2 (en) Bearing equipment for high-speed rotating spindles of machine tools, especially grinding machines
KR950004661B1 (en) Protable lathe
JPS6211213B2 (en)
US11306779B2 (en) Method for producing components of a tilting-pad bearing, and tilting-pad bearing
US3556618A (en) Double race screwdown thrust bearing
SU1583269A2 (en) Spindle for metal-cutting machine
US4577981A (en) Spindle device
JPS6165772A (en) Dressing device
JPH11239902A (en) Spindle supporting device for machine tool
US2258267A (en) High speed thrust bearing
US5802900A (en) Apparatus for fabricating a fluid bearing
EP3928887A1 (en) Method for manufacturing swaging assembly, method for manufacturing hub unit bearing, swaging assembly, and method for manufacturing vehicle
SU1046076A2 (en) Metal-cutting machine spindle
US3822602A (en) Axially adjustable gyro
JPH0653323B2 (en) Preload adjustable spindle unit
US3212373A (en) Apparatus for positioning a work piece in a machine
SU859119A1 (en) Apparatus for basing and rotating parts such as instrument bearing races
SU1373513A1 (en) Arrangement for positioning and turning parts
JPS633463Y2 (en)
US2909014A (en) Tool-spindle journal, particularly in centerless grinding machines
SU1129345A1 (en) Guide support
SU850364A1 (en) Machine spindle