Фиксация деталей на шпинделе

Способ фиксации подшипников оказывает существенное влияние на точность вращения шпинделя. Требуется обеспечить перпендикулярность фиксирующих поверхностей к оси шпинделя. Роль этого фактора такая же, как и перпендикулярность опорных поверхностей шпинделя и корпуса.

Способ фиксации должен обеспечивать также тонкую регулировку, надежность, простоту монтажа и демонтажа устройств.

Традиционные конструкции фиксации подшипников и других деталей на шпинделе — гайкой 2 и контргайкой 7 (рис. 1, а); гайкой 7 и шайбой 2 (рис. 1, б); гайкой 2 с подпружиненным фиксатором 7 (рис. 1, в); гайкой 3, которая стопорится винтом 7 через медный вкладыш 2 (рис. 1, г); деформируемой гайкой 7 (рис. 1, д).

Для подшипников серии 3182100 (NN30К) характерна установка со стороны большего диаметра отверстия дистанционного кольца 7 (рис. 1, е), определяющего величину предварительного натяга. По мере износа подшипника кольцо подшлифовывается на размер, соответствующий предварительному натягу. Чтобы избежать разборки шпиндельного узла, кольцо 1 делают разъемным (рис. 1) От выпадения кольцо удерживается втулкой 2, которая фиксируется винтами 3.

Со стороны малого диаметра отверстия двухрядною ролико- подшипника осевая фиксация не отличается от креплении остальных подшипников (рис. 1, з): гайка 1 через втулку 2, желательно длиной не менее диаметра, фиксирует внутреннее кольцо подтип ника. Торцы втулки и дистанционного кольца должны быть строго перпендикулярны своим осям, чтобы избежать перекоса подшипника.

При фиксации подшипников гайкой, в силу погрешностей резьбы, может произойти изгиб шпинделя, потеря точности его вращения. Поэтому современные конструкции фиксации деталей на шпинделе устраняют этот недостаток. Одно из решений — стопорная гайка КМТ и КМТА фирмы SKF (рис. 2). Гайки имеют системы фиксации с тремя штифтами, оси которых по отношению к оси шпинделя наклонены под тем же углом, что и боковые стороны профиля резьбы. При такой ориентации штифтов усилие фиксации не меняет положение гайки, не изменяется и усилие зажима подшипников, исключается изгиб шпинделя.

Высокая точность установки подшипников и отсутствие изгиба шпинделя обеспечиваются применением ступенчатых втулок (рис. 3). Внутренняя поверхность втулки ступенчатая с канавкой 3. Меньший диаметр отверстия d₂ отличается от большего d₃ на величину S₂ = d₃ — d₂ Соответственно диаметры посадочной поверхности шпинделя отличаются на величину S₁ = d₁ — d₄ (таблица и рис. 3 ,б).

Ступенчатая втулка закрепляется на шпинделе путем посадки с натягом. Перед установкой втулка нагревается до температуры t, °С (см. таблицу). После остывания втулки через отверстие 2 (рис. 3, а) подается масло между втулкой и шпинделем 5 и одновременно прижимают втулку к подшипнику. Прижим можно делать с использованием специальной гидропрессовой гайки и по давлению масла контролировать усилие прижима. При достижении требуемого усилия натяга снимается давление масла во втулке, а затем и усилие прижима подшипника.

Ступенчатые втулки

Съем втулки осуществляется подачей масла под давлением в кольцевую канавку 3 (см. рис. 3, а). Ступенчатое отверстие втулки по границе разных диаметров образует кольцевую площадку, давление масла на которую создает сдвигающую силу. Втулка смещается с участков напряженной посадки, и в образовавшийся зазор начинает вытекать масло.

По торцевой поверхности прижима ступенчатой втулки делают радиальные канавки, чтобы обеспечить качественный прижим.

Тонкостенные шпиндели под давлением масла могут существенно деформироваться. Поэтому втулки делают с поднутрением 1 (см. рис. 3, а). Длина поднутрения принимается (15-20)% от диаметра шпинделя. На сборочных чертежах обычно указывают ступеньку в виде следа—линии на шпинделе и канавку 3 втулки, а также отверстие для подвода масла. Уже отмечалось, что принцип ступенчатой втулки используется как часть конструкции шкива, с одновременной фиксацией подшипников. На том же рисунке показано поднутрение шкива — ступенчатой втулки.

Наглядное представление о требованиях к точности ступенчатых втулок дают численные значения допусков и размеров для шпинделей диаметром d₁ = (20—100) мм (см. таблицу).

Как альтернативу ступенчатой втулке фирма SKF предложила коническую гидровтулку для фиксации подшипников. На рис. 4 показана схема прижима подшипников конической гидровтулкой к заплечику шпинделя 3 и схема ее работы. При закрытом отверстии 2 подается масло через отверстие 1 и сопряженные поверхности втулок разделяются. Повышается давление в камере 4 с поршнем 6. Наружная втулка насаживается на внутреннюю до тех пор, пока не обеспечится необходимый натяг между внутренней втулкой и шпинделем. Далее давление сбрасывается, поршень перемещается винтами 5, выжимая масло через отверстие 2. Конструкция достаточно сложная. Но не требуется нагрев втулки, менее жесткие требования к точности посадочной поверхности шпинделя, которая на этом участке гладкая, без ступеньки. При демонтаже винты 5 ослабляются, масло подается через отверстие 2 и поршень возвращается назад. Затем подается масло в отверстие 1 и нагруженная втулка возвращается назад, натяг устранен и гидровтулку можно снять.

Вам также могут быть интересны статьи:

Схема компоновки быстроходного шпиндельного узла Схема компоновки шпиндельного узла высокой жесткости Смазка и системы смазки шпиндельных опор Уплотнения шпиндельного узла Фиксация изображений для их анализа Способы восстановления деталей

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Загрузка...