Радиально-упорных подшипниках

В этой конструкции вес шпинделя с ротором направлен вниз и соизмерим с предварительным натягом радиально-упорных шариковых подшипников передней опоры. Наружные кольца подшипников задней опоры установлены вверх по Т-образной схеме и подпружинены силой, направленной вверх.

Все компоновочные схемы рис. 5.3 представлены «запертой» передней опорой и «плавающей» задней. Этим достигается увеличение радиальной жесткости шпиндельного узла за счет защемляющего момента в передней опоре, уменьшение температурного удлинения переднего конца шпинделя и исключаются параметрические колебания и параметрическая неустойчивость. Так, в процессе резания под действием радиальной и периодически изменяющейся осевой силы резания в узлах с «плавающей» передней и «запертой» задней опорами появляются параметрические поперечные колебания, а при некоторых сочетаниях параметров может появиться и параметрическая неустойчивость.

Под действием радиальной силы шпиндель изгибается, а изменяющаяся осевая сила при этом влияет на параметр жесткости. Конструирование по схемам рис. 5.3 с «запертой» передней опорой исключает это явление.

Основными видами расчета шпиндельных узлов на подшипниках качения являются: расчет на точность вращения, на жесткость и тепловой [10].

Точность подшипников, которая регламентируется радиальным или осевым биением вращающегося кольца, во многом определяет точность вращения шпинделя. При этом радиальное биение передней d_А и задней d_В опор можно найти из простых геометрических соотношений, анализируя схему, приведенную на рис. 5.8, а. Радиальное биение конца шпинделя

.

а)	б)

Рис. 5.8. Схема биения шпинделя на опорах:

а – биения опор направлены в разные стороны; б – биения опор направлены в одну сторону

(селективная сборка подшипников)

Обычно принимают , где D – допуск на радиальное биение конца шпинделя.

Приняв, что , получим

; .

По величинам d_А и d_В выбирают подшипники соответствующего класса точности. Рекомендуемые классы подшипников шпинделей станков различной точности приведены в табл. 5.5.

Таблица 5.5