відповідно № 46218 І № 36218) і надлегкої серії 9 (№ 46918 і 36918). Встановлено, що МТ9: МТ1; МТ2=1:1,16:1,36 (тут цифровий індекс відповідає номеру серії діаметрів). Водночас перехід до підшипників важчих серій призводить до зростання температур відносно Т9: Т1: Т2=1:1,05:1,14, тобто приблизно пропорційно зростанню среднею діаметра підшипника (dm9: dm1: dm2=1:1,07:1,16). Тому при оцінці серій підшипників тільки по втратах на тертя без урахування тепловідведення від опор ефект, одержуваний при використанні нових, більш легких серій підшипників в конструкціях ШУ, наскільки завищується.
Зміна середнього діаметра dm підшипника при фіксованому зовнішньому D (а) і внутрішньому d (б) діаметрі для трьох серій діаметрів (1 - особливо легка; 2 - легка; 9 - надлегка)
В конструкторській практиці відомі два способи обгрунтування вибору діаметра d: виходячи з габаритних розмірів гільзи корпусу (рис. 5. в) або виходячи з діаметру отвору в шпинделі під пруток або затискну цангу (рис. 5. б ). Це призводить до того, що при аналізі застосування підшипників різних серій в опорах ШУ слід вважати фіксованим відповідно діаметр D або d. При аналізі обох варіантів конструктивного рішення ШУ використовуємо ряд приватних критеріїв: 1) критерій Кn характеризує граничну частоту обертання n; 2) критерії Кd і KD характеризують максимальну згинальну жорсткість шпинделя; 3) критерій Кt характеризує найменшу температуру t опор ШУ. Їх можна визначити наступним чином: Kni=ni max/n2 max; KDi=Kdi=di4/di4; Kti=tit2, де I=1; 2; 9 (серія діаметрів). Як видно, за базу порівняння прийняті підшипники легкої серії діаметрів. Тоді загальний критерій якості порівнюваних конструктивних рішень ШУ при фіксованому діаметрі d (або D) має вигляд:
Виходячи з постійності параметра швидкохідності (наприклад, dmnmax=1 H 106мм H об / хв) і однакових умов змащування підшипників рідким маслом, знайдемо граничну частоту обертання зі співвідношення ni max=106/dmi. Основні результати оцінки ефективності застосування підшипників трьох серій діаметрів наведено в табл. 11.2.
Таблиця 11.2.
Серія діаметровKtnmax, об/минKnKD/KdKDШУ/KDШУ90,8810250/117501,1/1,152,73/13,41/1,3110,929750/111001,05/1,081,49/11,7/1,17219300/102501/11/11/1
Таким чином, проведений розрахунковий температурний аналіз швидкохідних ШУ показує необхідність обов'язкового обліку параметра швидкохідності dmnmax по середньому діаметру. Причому там, де це можливо за умовами статичної жорсткості шпинделя, доцільний перехід на підшипники серій діаметрів 1 або 9. При виборі опор кочення ШУ багатьох типів верстатів більш доцільно фіксувати зовнішній діаметр підшипників (див. рис. 5, а) і потім добирати серію діаметрів . На ранніх стадіях проектування врахування зазначених факторів дозволяє конструктору більш усвідомлено підходити до проблеми підвищення швидкохідності ШУ на опорах кочення для сучасних режимів різання
11. Експериментальне дослідження термодинамічної стану токарного верстата з ЧПУ
У даному розділі представлені результати експериментальних досліджень термодинамічного стану токарного верстата з ЧПУ мод.16Б16Т1. Метою даного дослідження було встановлення термодинамічної стану верстата на різних режимах роботи холостого ходу верстата. Експеримент ви...
