Машиностроение и механика

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Станочное оборудование - Гидродинамические и гидростатические опоры шпинделей

Article Index
Станочное оборудование
Проектные критерии, предъявляемые к станочному оборудованию
Обобщенные (базисные) показатели оценки качества оборудования
Точность, источники возникновения погрешностей
Критерии работы станочного оборудования – жесткость
Прочность, износостойкость, теплостойкость
Эргономические основы проектирования оборудования
Понятие привода, назначение, требования к приводам
Ступенчатое, бесступенчатое, смешанное регулирование скорости движения рабочего органа
Цели и задач кинематического расчета, его последовательность
Порядок построения СТС и ГЧВ
Расчет чисел зубьев передач МРС
Отклонения множительной структуры
Шпиндельный узел
Гидродинамические и гидростатические опоры шпинделей
Несущая система станка
Направляющие МРС
Организация ремонта и обслуживания
All Pages
Гидродинамические и гидростатические опоры шпинделей, опоры с воздушной смазкой, особенности конструкции и критерии их расчёта. Электромагнитные опоры шпинделей.

Гидродинамические опоры когда требуется высокая и постоянная Vрез (шлифовальные станки). В станках применяют многоклиновые подшипники различной конструкции. Применяют с фасонной расточкой втулок, упругодеформированные втулки и самоустанавливающиеся сигм. Упорные гидродинамические выполняются многоклиновыми со специальными скосами, рабочая ж-ть Н5А,…,Н20А. Рабочий зазор 0,002D.

Недостатки:

-нестабильность положения оси шпинделя при изменении скорости вращения.

-повышенный износ в момент пуска и остановки.

-ограничения ж-ти.

-создание систем для подкачки масла и удерживание его в опоре.

-сложность изготовления, монтажа, эксплуатации.

clip_image254

Гидростатические опоры обеспечивают высокую точность вращения, обладают высокой демпфирующей способностью, что значительно повышает виброустойчивость шпиндельного узла, имеют практически неограниченную долговечность, высокую нагрузочную способность при любой частоте вращения шпинделя. Гидростатические опоры могут быть использованы в качестве датчиков силы в системах адаптивного управления, в качестве приводов микроперемещений.

Принцип действия  гидростатического подшипника основан на том, что при прокачивании масла под давлением от внешнего источника через зазоры между сопряжёнными поверхностями в зазоре образуется несущий масляный слой, исключающий непосредственный контакт поверхностей даже при невращающемся шпинделе. В радиальных подшипниках равномерно по окружности делают полости-карманы, куда через дроссели подаётся под давлением масло от источника питания(насоса). При приложении внешней нагрузки вал занимает эксцентричное положение, зазоры h в подшипнике перераспределяются, что приводит к увеличению давления p масла в одних карма нах и уменьшению в противоположных. Уравнения давлений в карманах не происходит вследствие наличия дросселей на входе в каждый карман. Разность давлений создаёт результирующую силу Fc воспринимающую внешнюю нагрузку. Отвод смазочного материала производится через торцы подшипника, иногда и через дренажные канавки, выполненные на перемычках между карманами.

clip_image256

Аэростатические – малые потери на трение, высокая точность вращения, долговечность бесконечна. Применение – высокоточные, высокоскоростные шпиндельные узлы. В качестве рабочей среды используется очищенный и осушённый воздух, давление 0,3-1 МПа. Радиальные аэростатические подшипники имеют 6-12 питающих дросселей, d которых 1-3мм, глубина 0,02-0,04 мм. Рад. Зазор определяется 2мя высотами кармана, отношения к диаметру опоры 2Н/Dоп.

Магнитные опоры применяют в высокоскоростных шпиндельных узлах.

+использование 1 вида энергии

+нет потерь на трение

+экологически чистый.

Наиболее распространены электромагнитные опоры с внешней автоматической стабилизацией.