Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

Опоры шпинделей станков с ЧПУ. Подшипники для станков с ЧПУ : качения, скольжения, гидродинамические, гидростатические, аэростатические.

Опоры шпинделей должны обеспечить точность направлений (радиального и осевого) шпинделя в течение длительного времени в переменных условиях работы, повышенную жесткость, небольшие температурные деформации. Точность вращения шпинделя прежде всего обеспечивается высокой точностью изготовления подшипников.

Повышение радиальной жесткости шпиндельного механизма достигается увеличением диаметра шпинделя и установкой в опорах шпинделя более жестких подшипников (роликоподшипников вместо шарикоподшипников).

Наиболее часто в опорах шпинделей применяют подшипники качения. Для уменьшения влияния зазоров и повышения жесткости опор обычно устанавливают подшипники с предварительным натягом или увеличивают число тел качения. Предварительный натяг в роликоподшипниках с цилиндрическими роликами создается за счет деформирования внутреннего кольца (рис. 13, а) при затяжке его на коническую шейку шпинделя. В радиальных шарикоподшипниках натяг получают осевым смещением внутренних колец относительно наружных с помощью прокладок, пружин (рис. 13, б). При попарной установке радиально-упорных шарикоподшипников и конических роликоподшипников натяг создают регулированием при сборке.

Рис. 13. Способы создания предварительного натяга в подшипниках

Подшипники скольжения в опорах шпинделей применяют реже и только при наличии устройств с периодическим (ручным) или автоматическим регулированием зазора в осевом или радиальном направлениях. В подшипниках скольжения (рис. 14, а) зазор регулируют перемещением вкладыша 2. Для этого ослабляют гайку 1 и подтягивают вкладыш поворотом гайки 3.

Гидродинамические подшипники используют в шлифовальных и других станках. В этих подшипниках несущий масляный слой образуется при вращении вала в результате прилипания масла к поверхностям цапфы и вкладыша и затягивания его в клиновой зазор между рабочими поверхностями цапфы и вкладыша. Такие подшипники обеспечивают высокую жесткость несущих масляных слоев, стабильность положения оси шпинделя. Клиновой зазор создается фасонным растачиванием рабочих поверхностей вкладышей, упругим деформированием втулок или самоустановкой вкладыша при вращении шпинделя. Четыре вкладыша 1 (рис. 14, б) многоклинового гидродинамического подшипника могут самоустанавливаться в направлении вращения и в плоскости оси шпинделя 2.

Рис. 14. Подшипники скольжения

Гидростатические шпиндельные подшипники широко используют в опорах прецизионных станков, так как они обеспечивают высокую точность вращения, неограниченную долговечность. Масло от насоса подается под большим давлением через дросселирующие устройства в несколько карманов 1 (рис. 14, в), а вытесняется из них через зазор между шейкой 2 шпинделя и подшипником 3 в отверстия 4. Гидростатические подшипники создают режим жидкостного трения практически при любых скоростях скольжения. Для большинства конструкций оптимальным является наличие четырех карманов.

В прецизионных станках применяют аэростатические подшипники, в которых между шейкой вала и поверхностью подшипника находится тонкий слой сжатого воздуха, благодаря этому снижается износ и нагрев подшипника, повышается точность вращения и т. п.