Многоклиновой самоустанавливающийся подшипник с автоматическим регулированием

Многоклиновой самоустанавливающийся подшипник с автоматическим регулированием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

-c-.. ос м >;-, .-„

О и Vi -. A"-Н Й- -!Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

<,„746135

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12. 12.77 (21) 2558269/25-27 (5! )М. Кд. с присоединением заявки ¹

Р 16 С 23/04

Г 16 G 27/02

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет

II0 делам кзооретений и открытий

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 10.07. 80 (53) УДК 621.822.

° 5 (088.8) А.— Г. 10. Марцинкевичюс (72) Автор изобретения

Вильнюсский инженерно-строительный институт (71) Заявитель (54) МНОГОКЛИНОВОЙ САМОУСТАНАВЛИВАЮШИИСЯ

ПОДШИПНИК С АВТОМАТИЧЕСКИМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использо- вано в шпиндепях метайлорежуших станков.

Известен многоклиновой самоустанавливаюшийся подшипник с автоматическим регулированием, содержаший самоустанавпиваюшиеся вкладыши, расположенные вокруг шпинделя, по крайней мере один из которых смонтирован в корпусе на упругом элементе, кинематически связанном с регулировочным элементом, с серводвигатепем, неподвижно закрепленным в корпусе, а также преобразователь, последовательно соединенный с. усилителем и серводвигатепем.

Автоматическое регулирование рабоче-. го зазора в известном подшипнике осуществпяется серводвигатепем по сигналу преобразователя, который закреплен в корпусе рядом с одним из вкладышей и слу- жит для измерения зазора I 1), Однако в известном многокпиновом

° Ю самоустанавттиваюшемся подшипнике с автоматическим регулированием система автоматического регулирования чувс1гвительна к изменениям вязкости масла и скорости врашения шпинделя. Изменение любого из этих факторов при постоянном зазоре приводит к изменению жесткости гидродинамического клина, а следовательно, уменьшению точности врашения шпинделя и измерения воэдействуюших на не10 го нагрузок.

Цепью изобретения является повышение точности врашения шпинделя и измерения нагрузок, действуюших на шпиндель.

Указанная цель достигается тем, что

15 упругий элемент выполнен в виде упругого вдоль своей оси штыря, кинематически связанного с преобразователем, а регулировочный элемент выполнен в виде клина, расположенного под углом к оси

Подшипник может быть снабжен тор. цовой самоустанавпиваюшейся опорой, допопнительным упругим элементом и неподвижно закреппенным в корпусе соста3 746 рным корпусом, содержащим крышку, в которой смонтирована торцовая самоуСтанавливающаяся опора, и преобразо--. ватель, фланец, на котором закреплен

-серводвигетель, и втулку, в которой установлен упругий штырь, кроме того, подшипник снабжен шариками, установленными в зазоре между боковой поверхностью штыря и втулкой, роликами, установленными между одной из торцовых -поверхностей упругого штыря, йрогиволежашей вкладышу и одной из рабочих ( поверхностей клине, и дополнительными роликами, установленными между другой рабочей поверхностью клина и торцовой поверхностью самоустаневдивающейся опоры, при этом дополнительный упругий элемент установлен между другой торцовой поверхностью штыря и составным корпусом.

Помимо этого подшипник может бьггь снабжен штоком, а в штыре со стороны торца, прилегающего к роликам, выполне ="йе=выточка, в которой размещен закрепленный на ее дне шток, кинематически связанный с преобразователем; в другом ве»р»йанте — в штыре может быть выполнен сквозной вырез, в котором может быть смонтирован преобразователь, выполненный в виде электромеханического датчика перемещений для измерения деформаций стенок штыря.

Кроме того, во фланце для крепления серводвигетеля выполнен канал для слива смазки, сообщающийся с внутренней . полостью составного корпуса.

Подшипник может быть снабжен отключающим устройством для размыкания системы автоматического регулирования на рабочем ходу, включенным в схему между усилителем и серводвигателем.-

На фиг . 1 изображен частичный разрез многоклинового самоустенавливеюшегося подшипника с автоматическим регулированием; иа фиг. 2 — разрез А-А фиг. 1 (без серводвигетеля); на фиг. 3— упругий штырь с вмонтированным в вырезе электромеханическим датчиком; на фиг. 4 схема системы автометического регулирования.

Многокли новой с амоустанавливеюшийся подшипник с автоматическим регулированием содержит корпус 1, самоустанавливаюшийся вкладыш 2, смонтированный . на упругом вдоль своей оси штыре 3, регулировочный элемент, выполненный в виде клина 4, расположенный под пря мым углом к оси упругого штыря 3 и кинематически связанный посредством

Ф4В Й1Й»ФИ Ф4 и Мййжэ зФ . - « Ъ:«« ««»«

138 4 винта 5 с серводиигателем 6. Беэзазорное соединение системы вкладыш 2штырь 3 — клин 4 — винт 5 обеспечивается дополнительным упругим элементом 7, выполненным в виде тарельчатой пружины, и пружиной 8.

Подшипник снабжен составным корпусоМ, неподвижно закрепленным в корпу- се 1, содержащим крышку 9, втулку 10, jp фланец 11 для креплениясерводвигателя

Э торцовую самоустанавливаюшуюся опору

12. В зазоре между боковой поверхностью штыря 3 и втулкой 10 составного корпуса установлены шарики 13, а между рабочими поверхностями клина 4 и торцовыми поверхностями упругого штыря 3 и самоустанавливающейся опоры

12 установлены роликй 14 и 15.

В упругом штыре 3 в одном варианте

2р со стороны торца, прилегающего к роликам 14, с целью обеспечения упругости штыря 3 и измерения его деформации, выполнена выточка 16, в которой закреплен шток 17; кинематически связанный

2s с преобразователем 18; в другом варианте в теле штыря 3 выполнен сквозной вырез 19, в котором смонтирован преоб« разоватепь 18, выполненный в виде электромеханического датчика перемещез0 ний емкостного или индуктивного типа для измерения деформации стенок штыря 3.

Преобразователь 18, выполненный в виде датчйка емкостного типа, содержит промежуточную пластику 20 и две плас

З5 тины 21, вклеенные в специальную державку 22, прикрепленную винтом 23 к переднему концу штыря 3. Промежуточная пластина 20 при помощи колодок

24 и 25 подвешена на плоских пружинах

4р 26, а последние через колодки 27 и 28 прикреплены к штырю 3. Предварительная настройка емкостного датчика осу- ществляется винтом 29, получающим вращение от штока 30, занимающего место

45 штока 17»

Во фланце 11 для крепления серводвигателЯ 6 выполнен канал 31, обеспечивающий циркуляцию смазки с целью выравнивания температурного поля мно50 гоклинового самоустанавливаюшегося подшипника. Мембрана 32 закрывает течь масла через отверстие между втулкой 33, служашей для крепления преобразователя 18, и,крышкой 9, Кольцо 34 служит для крепления мембраны

32 .к крышке 9. Шпиндель 35 установлен во вкладышах 2, Система автоматического регулирования содержит преобразователь 18, кото.1

746135 6 дит резание) переключатель 40 отклют- чает серводвигатель 6, отрегулированная ль на холостом xotly шпинделя гидродийамическая сила не меняется, сигнал с преобразователя 18, измеряющего в данном

5 случае и гидродинамическую силу и силу резания, поступает в сравнивающее усч ройство 36, где сравнивается с сигналом задатчика 37, (т.е. из сигнала претр образователя 18, являющегося функцией величины гидродинамической силы и силы резания, вычитается величина гидродинамической силы); Разница между м сигналом преобразователя 18 и задатчика 37 из сравнивающего устройства. 36 передается на усилитель 38, откуда я после усиления передается на показывающий либо записывающий прибор 39, по показаниям прибора измеряется сила резания (либо посторонняя сила, приложенная к шпинделю).

Изобретение позволяет повысить качество обрабатываемых деталей за счет обеспечения высокой точности вращения шпинделя в изменяющихся условиях рас боты и повысить производительность тру8. да.

Фор мула

/ изобретения рый соединен с сравнйвающим устройством, присоединенным к задающему ус ройству 37 и к усилителю 38. Усилите

38 с одной стороны соединен с показывающим, либо записывающим прибором

3.9, с другой — через отключающее уст ройство 40 для РазмыканиЯ системыавто матического регулирования — с серводвигателем 6, который соединен кинема тически с клином 4, а последний - посредством обратной связи — с преобразователем 18.

При вращении шпинделя 35 между ним и самоустанавливаюшимся вкладыше

2 возникает гидродинамическая сила, вызывающая деформацию выточки 16 в штыре 3. В первом варианте деформаци выточки 16 посредством штока 17 передается на преобразователь 18, который выдает команду на серводвигатель 6.

Во втором варианте при упругой деформации стенок. выреза 1.9 штыря 3 пластины 21 вместе с державкой 22 будут перемешаться относительно промежуточной пластины 20, образуя соответ ствуюший этому перемещению электриче кий сигнал на выходе преобразователя 1

Серводвигатель 6 по сигналам, получаемым от преобразователя 18, вращает винт 5, перемещающий клин 4. В зависимости от направления движения клина 4 увеличивается или уменьшается зазор между шпинделем 35 и вкладышами 2.

Подшипник с автоматическим регулированием работает следующим образом.

На холостом ходу шпинделя 35 отключающее устройство 40, представляющее собой путевой переключатель, соединяет усилитель 38 с серводвигателем 6.

Заданная величина гидродийамической силы, определяющая зазор в подшипнике и точность вращения шпинделя 35, задается задатчиком 37. Сигнал с преобразователя 18 поступает на сравнивающее устройство 36, где сравнивается с сигналом эадатчика 37.

В случае рассогласования действительного и заданного сигнала сравнивающее устройство 36 выдает сигнал . на усилитель 38, где он усиливается и передается на прибор 39 и через отключающее устройство 40 - на серводвигатель 6. Серводвигатель 6 перемешает клин 4 так, чтобы перемещением клина между вкладышем 2 и шпинделем

35 установился зазор, обеспечивающий заданную гидродинамическую силу. На рабочем ходу шпинделя (когда происхо1. Многоклиновой самоустанавливающийся подшипник с автоматическим регулированием, содержащий самоустанав35 .ливаюшиеся вкладыши, расположенные вокруг шпинделя, по крайней мере один из которых смонтирован в корпусе на упругом элементе, кинематически, свя40 эанном с регулировочным элементом, который в свою очередь связан кинема тически с серводвигателем, неподвижно закрепленным в корпусе, а также преобразователь, последовательно соединенный с усилителем и серводвигателем, о т л и45 ., ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности вращения шпинделя и обеспечения контроля нагрузки на шпиндель, упругий элемент выполнен в виде упругого вдоль своей оси штыря, кинематически связанного с преобразователем а регулировочный элемент выполнен в виде клина, расположенного под углом к оси штыря.

2. Подшипник с по и. 1, о т л ич а ю m и и с я тем, что, с целью обеспечения плавности регулирования рабочего зазора, он снабжен торцовой самоустанавливающейся опорой, дополнительным упругим элементом и неподвижно эакрепленным в корпусе составным корпусом, содержащим крышку, в которой смонти рована "торцббая самоустанавлйваюшаяся опора и преобразователь, фланец, на котором закреплен серводвигатель, и втулку, в которой установлен упругий штырь, кроме того, он снабжен шариками, установленными в зазоре между боковой поверхностью штыря и втулкой, роликами, установленными между одной иэ торцовых по )Q верхностей упругого штыря, гротиволежашей вкладышу и одной иэ рабочих поверхностей клина, и дополнительными роликами, установленными между другой рабочей поверхностью клина и торцовой поверх-15 ностью самоустанавливающейся опоры, при этом дополнительный упругий элемент установлен между: другой торцовой поверхностью штыря и составным корпусом. 20

3. Подшипник по и. 1 и 2; "о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с целью обес— печения упругости штыря и возможности измерения его деформации, он снабжен штоком, а в штыре со стороны торца, 25 прилегающего к роликам, выполнена выточка, в которой размещен закрепленный на ее дне шток, кинематически связанный с преобразователем. 35 9

4. Подшипник по и. 1 и -, о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с целью уменьшения влияния температурных деформаций на точность регулирования рабочего зазора в штыре выполнен сквозной вырез, в котором смонтирован преобразователь, выполненный в виде электромеханического датчика перемещений для измерения деформации стенок штыря.

5. Подшипник по и. 1-4, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью выравнивания температурного поля путем обеспечения циркуляции смазки, во фланце для крепления серводвигателя выполнен канал для слива смазки, сообщающийся с внутренней полостью составно о корпуса.

6. Подшипник по и. 1-5, о т л ич ающи йс ятем, что онснабжен отключающим устройством для размыкания системы автоматического регулирования на рабочем ходу, включенным в схему между усилителем и серводвигателем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

No 985642, кл. F 2 А, 1965.

746 135

Л

Составитель Т. Коатанюк

Редактор А. Ахмедова Техред И. Нинд Корректор В. Синилкая

Заказ Э918/28 Тираж 1095 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патейт, r. Ужгород, ул. Проектная, 4