Файл: Фигатнер, А. М. Повышение точности шпиндельных узлов на подшипниках качения учебное пособие.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 31.10.2024

Просмотров: 79

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

4. Допустимые отклонения (в мкм) формы шеек шпинделей,

Наименование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номинальный диаметр

 

 

 

 

ОТ 19 -до 30

 

 

СВ

60 до ъи

 

 

СВ

ои ДО 80

 

Класс точности станка

н

П

В

А

с

н

п

в

А

с

н

п

в

А

С

Овальность

шеек :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

...................

2,5

i,6

 

 

 

2,5

1,6

 

 

 

3

2

 

 

 

 

4

................

2,5

i,6

1

0,6

— 2,5 1,6 1,6 1

—

3

2

2

1,2

—

 

2

................

— — 1

0,6

0,4

— — 1

1

0,6

— —

1,2

1,2 0,8

Отклонение профиля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

продольного сече­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния

на

ширине

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кольца

(конусооб-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

разность,

бочкооб -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

разность,

изогну ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тость,

седлообраз-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ность):

 

2,5

i,6

 

 

 

2,5

1,6

 

 

 

 

2

 

 

 

 

5 ................

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

4 ................

2,5

i,6

1

0,6

—

2,5

1,6

1,6

1

—

3

2

2

1,2

—

 

2

 

—

—

1

0,6

0,4

— —

1

1

0,6

— —

1,2

1,2 0,8

Отклонение от задан­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ной

конусности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шпинделей с кони­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ческими

шейками

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(на ширине коль­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ца):

 

 

 

 

 

 

 

2,5

2

 

 

 

 

2,5

 

 

 

 

5

...................

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

4

................

 

 

 

 

 

2,5

2

2

1,2

—

3

2,5

2,5

1,6

—

 

2

................

— — — — -- — — 1,2

1,2

1,0

— — 1,6

1,6

1,2

Торцовое биение:

 

 

 

 

 

3

2

 

 

 

3

2,5

 

 

 

 

5 .............

 

2,5

i , 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 .............

 

2,5

1,6

1

0,6

— 3

2

2

1,2

— 3 2,5

2,5

1,6

—

 

2 .............

 

— — 1

0,6

0,4

— — 1,2

1,2

0,8

— — 1,6

1,6

1,0

П р и м е ч а н и е . Цифрами 5, 4, 2 обозначен класс точности используемых подшипников

сопряженных с подшипниками качения

внутреннего кольца подшипника в мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СВ. 80 до 120

 

 

св. 120 до 180

 

 

св. 180 до 259

 

 

св. 250 до 315

 

н

п В А С н

п В А с н п в А С н п В А с

4

2,5

 

 

 

5

4

 

 

 

7

5

 

 

 

8

6

 

 

 

4

2,5

2,5

1,6

—

5

4

4

2

—

7

5

5

3

—

8

6

6

4

—

—

—

1,6

1,6

1

—

—

2

2

—

—

—

3

3

—

—

—

4

4

—

4

2,5

 

 

 

5

4

 

 

 

7

5

 

 

 

8

6

 

 

 

4

2,5

2,5

1,6

—

5

4

4

2

—

7

5

5

3

—

8

6

6

4

—

—

—

1,6

1,6

1,0

—

—

2

2

—

—

—

3

3

—

—

—

4

4

—

3

3

 

 

 

4

4

 

 

5

5

 

 

 

6

6

 

 

3

3

3

2

—

4

4

4 2,5

—

5

5

5

3

—

6

6

6

4 —

—

—

2

2

1,6 —

—

2,5 2,5

— — —

3

3

— — — — — —

4

3

 

 

 

5

4

 

 

7

5

 

 

 

8

6

 

 

4

3

3

2

—

5

4

4 2,5

—

7

5

5

3

—

8

6

6

4 —

—■ —

2

2

1,2 —

—

2,5 2,5

—

— —

3

2

— — — — — —

по ГОСТ 520-71.

19

18

 

 

 

5.

Допустимые отклонения (в мкм) формы отверстий шпиндельных

Наименование

 

 

 

 

 

 

Номинальный диаметр

наружного

от

31 до 50

 

 

св.

50 до 80

 

 

СВ. 80 до 120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Класс

точности станка н

П

В

А

С

Н

п

в

А

С

Н

п

В

А

с

Овальность

 

отвер­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стия:

 

5

 

4

2,5

 

 

 

5

3

 

 

 

6

4

 

 

 

 

 

.................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

.................................

4

2,5

2,5

1,2

—

5

3

3

2

—

6

4

4

2,5

—

 

 

2 .................................

 

—

—

1,6

1,2

0,8

—

—

2

2

1,6 —

—

2,5

2,5 2

Отклонение профиля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

продольного

сече­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния

на

ширине

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кольца

(конусооб-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

разность,

бочкооб -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

разность,

изогну ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тость,

седлообраз-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ность):

5

 

4

2,5

 

 

 

5

3

 

 

 

6

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 .................................

 

4

4

2,5

1,2

—

5

3

3

2

—

6

4

4

2,5

—

 

 

2 .................................

 

—

—

1,6

1,2

0,8

—

—

2

2

1,6

—

—

2,5

2,5

2,0

Торцовое

биение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 , . . . .

 

 

 

 

5

3

 

 

 

6

4

 

 

 

 

 

4 .................................

 

—

—

2,5

1,6

—

5

3

3

2

—

6

4

4

2,5 —

 

 

2 ...................

 

—

—

1,6

1,6

1,2 —

—

2

2

1,6 —

—

2,5 2,5 2

П р и м е ч а н и е . Цифрами 5, 4. 2 обозначен класс точности используемых подшипников

Влияние зазора-натяга посадки на точность вращения шпин­ деля и точность чистовой обработки имеет двойственный харак­ тер: с одной стороны, при посадке с натягом форма дорожек ка­ чения ухудшается, с другой, — растет внутренний натяг и соот­ ветственно осреднение погрешностей деталей подшипника с соот­ ветствующим повышением точности вращения и точности обра­ ботки. Влияние второго фактора преобладает. После устранения зазора и создания малого натяга в посадке и малого внутренне­ го натяга в подшипниках дальнейшее повышение точности обра­ ботки с ростом натяга не происходит; наоборот, при этом наблю­ дается некоторое снижение точности вращения и точности обра­ ботки.

При увеличении зазора посадки колец подшипников динами­ ческая устойчивость шпиндельного узла при резании существенно снижается. При установке колец подшипника с зазором, равным нулю, динамическая устойчивость значительно возрастает. Даль-

бабок и гильз, сопряженных с подшипниками качения

кольца подшипника в мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

св.

120 до

180

 

 

св.

180 до

250

 

св. 250 до 315

 

св. 315 до 400

н

п В

А

с

н

п в

А С Н

п в

А С н

п В А с

8

5

 

о

 

10

6

 

 

12

8

 

 

13

9

8

5

5

 

10 6

6

4

— 12 8

8

6

— 13

9- 9 7 —

о —

—

—

О

3

2,5

—

—

4

4

— —

—

6

6

— — — — — —

О

8

5

 

о

 

10

6

 

 

 

12

8

 

 

13

9

9 7 —

8

5

5

 

10

6

6

4

— 12

8

8

6

— 13 9

и

 

—

—

3

о

2,5

—

—

4

4

—

—

—

6

6

— — — — — —

о

8

5

 

 

 

10

7

 

 

 

12

8

 

 

23

9

9 7 —

,8

5

5

3

—

10 7

7 5

— 12

 

8

8

8

— 23

9

—

—

о

о

2,5

—

—

5

5

—

—

—

 

—

6

— —

—

— — —

о

о

 

но ГОСТ 520-71.

вейшее увеличение натяга посадки колец заметного роста дина­

мической устойчивости не дает.

На долговечность подшипников по усталости зазор-натяг по­ садки непосредственно не влияет. Вместе с тем при больших на­ тягах посадки могут возникнуть значительные дополнительные контактные напряжения, если шпиндель высокоскоростной, бо­ бышка шпиндельной бабки толстостенная, условия теплоотвода от шпинделя неблагоприятные. По критерию долговечности, по усталости подшипники следует устанавливать в отверстии шпин­ дельной бабки с зазором. Но наличие большого зазора в посадке является причиной контактной коррозии на поверхности поса­ док, и, как следствие, существенных повреждений подшипников п деталей узла. Поэтому зазор в сопряжении кольца подшип­ ника— корпус и кольцо подшипника— шпиндель (там, где он -по.каким-либо условиям необходим) должен быть минимально возможном.

20

21

 

Под влиянием температурных деформаций первоначально установленные значения зазора-натяга посадки и внутреннего натяга подшипников претерпевают существенные изменения. Следствием приведенного процесса является (при чрезмерном натяге) снижение работоспособности опор вплоть до остановки вращения. Кроме того, высокоскоростные опоры крайне чувстви­ тельны к погрешности формы дорожек качения, которая увели­ чивается при переходе от зазора к натягам посадки. Все изло­ женное вынуждает уменьшить до минимума натяги посадок вы­ сокоскоростных подшипников, монтировать кольца таких под­ шипников только с зазором, а также резко ограничить вариации значений зазора-натяга посадки. Поскольку при посадках с на­ тягом происходят деформация колец подшипников и изменениедиаметра дорожек качения, величина зазора-натяга посадки ко­ лец непосредственно влияет на величину внутреннего зазора-на­ тяга подшипников в том случае, если она регулируется при установке колец на шпиндель и в корпус. Это типично для радиальных и радиально-упорных шарико-и роликоподшипни­ ков. Если же внутренний зазор-натяг регулируют после за­ прессовки наружного кольца в корпус путем осевого смещения внутреннего кольца на шпинделе (радиальные двухрядные ро­ ликоподшипники типа 3182100, конические роликоподшипники),, то величина натяга посадки на регулировке подшипника кепосредственнно не сказывается. Очевидно, что в первом случае требования к допускам на величину зазора-натяга посадки должны быть более жесткие.

Существуют два основных способа компенсации температур­ ных деформаций шпинделя: перемещением подшипников (так называемые «плавающие» опоры) относительно корпуса и пере­ мещением внутреннего кольца подшипника относительно наруж­ ного. Очевидно, что в первом случае посадка наружного кольца должна быть с зазором, обеспечивающим «плавание» подшипни­ ка; допуск на величину зазора устанавливают жестким, так как в противном случае неизбежны сборки с большими зазорами, резко снижающими динамическое качество шпиндельного узла.

Окончательное решение о выборе посадок колец подшипников в корпусе и на шпиндель может быть принято лишь как компро­ мисс между противоречивыми требованиями, изложенными выше.

На основе полученных экспериментальных данных и обобще­ ния опыта станкостроения рекомендуемые посадки подшипников шпиндельных узлов станков приведены в табл. 6—9.

Практически рекомендуется в шпиндельных узлах станков нормальной (Я) и повышенной (Я) точности, работающих при средней частоте вращения dn^200 000 (ммоб/мин), устанавли­ вать кольца подшипников со следующими посадками по ГОСТ

3325—55:

наружные кольца двухрядных цилиндрических роликопод­ шипников типа 3182100: Нщ\

22

6. Допустимые зазоры и натяги (в мкм) при посадке колец радиальных двухрядных роликоподшипников с короткими цилиндрическими роликами типа 3182100 и 4162900*

Класс точности

быстро­

 

 

 

 

 

нарулшьш ДПаМС1р

 

 

 

 

 

 

 

 

станка

подшип­

ходности

от 31 до 5и

св. 50

до 80

св.

80 до 120

 

св.

120

св. 150 до 180 св. 180 до 250

св. 250 до

315

св.

315 до

400

ника

dn в

 

до

150

 

 

 

ммоб/мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н ,

п

5; 4

100 000

- 9 4 + 3

—10

4 + 4

— 12

4 -М

-1 3 -4 + 5

—144-+ 5

—164-+

6

- 1 7 4 - 4

7

—1 9 4 +

8

 

 

 

200 000

—6 4 + 6

— 7

4-+7

— 8

4-+8

-

Э4-+9

—104 + 10

—11-4 + 11

—124 + 12

—144 + 14

 

 

 

300 000

- 3 4 + 9

— 4

4 -+ 10 — 4

4- +12

-5 -4 + 13

— 5-4 +14

— 6-4 + 16

— 7 4 + 17

-

8 4 + 19

В,

А,

2

100 000

- 6 4 + 2

— 7

4 -+ 2

-

8

4- + 3

-

94-+3

-1 0 4 - * 3

—11 4- +

4

—1 2 4 +

4

— 1 3 4 +

5

С

 

200 000

— 4 4 + 4

— 4,54-+4,5 —25,04- +5,0 -

6-4 + 6

—65-4+65

— 74 -+

7

— 8 4 +

8

— 9 4 +

9

 

 

 

300 000

- 2 4 + 6

— 2

4-+7

— 3

-4+8

-

3-4+9

— 34- + Ю — 4-4 + 11

— 4 4 + 12

-

5 4 + 13

*Кольца наружные. Посадка в корпус. Нагрузка местная. Вращается внутреннее кольцо.

7.Допустимые зазоры и натяги (в мкм) при посадке колец радиально-упорных шарикоподшипников*.

 

Класс точности

Параметр быстро­

Наружный диаметр

наружного кольца в мм

 

 

 

станка

подшипника

ходности dn

от 31 до 50

св. 50 до

80

|

св. 80 до 120

св. 120 до 150

 

в мм • об/мин

 

н, п

5; 4

100 000

— 6 4 + 6

—7 4 +

7

 

—8 4 1-

8

— 9 4 +

9

 

 

 

200 000

—2 4 + 6

—4 4 + 10

 

—5 4 + 11

- - 5 4 + 13

 

 

 

400 000

0 4 +4

0 4 + 5

 

0 4 +

6

0 4 +

7

 

 

 

800 000

+ 1 4 + 3

+ 1 4 +

3

 

+ 1 4 +

4

—

 

 

В, А ,

2

100 000

—4 4 - и

—5 4 +

5

 

— 6 4 +

6

—7 4 +

7

 

С

 

200 000

- 1 4 + 5

- 1 4 +

6

 

- 1 4 +

7

- 1 4 +

9

 

 

 

400 000

0 4 + 4

0 4 +

5

 

0 4 +

6

0 4 +

7

ю

 

 

800 000

+ 1 4 + 3

+ 1 4 +

3

 

+ 1 4 +

4

’

 

* Кольцо наружное. Посадка

в корпус. Нагрузка

местная. Вращается внутреннее кольцо,

(—0—натяг;

(-f-)—зазор.

 

 

Смотрите также файлы