оликовий підшипник четвертого класу точності, умовне позначення 4-3182 116 ГОСТ 7634-75 з розмірами dЧDЧВ=80Ч125Ч32 (мм) і два наполегливі підшипника п'ятого класу точності, умовне позначення 5-8118 ГОСТ 6874-75. Ця опора затиснена, вона сприймає осьові і радіальні зусилля, що діють на шпиндель в процесі різання металів.
У передній опорі шпинделя встановлений один кульковий однорядний радіальний підшипник п'ятого класу точності, умовне позначення підшипника 5-312 ГОСТ 8338-75 з розмірами dЧDЧВ=60Ч130Ч31 (мм). Ця опора плаваюча, вона сприймає тільки радіальне навантаження.
Матеріал для виготовлення шпинделя приймаємо легированную сталь 20Х ГОСТ 4543-74 з цементацією посадочних поверхонь під підшипники, зубчасті колеса, передній торець шпинделя і внутрішній отвір Морзе 5. Твердість термооброблених поверхонь HRC 56 ... 62 на глибину 1,2 ... 2 мм.
Опис системи змащення шпиндельного вузла і приводу головного руху в цілому.
Мастило шпиндельного вузла, коробки швидкостей і приводу подач здійснюється циркуляційною системою мастила. Лопатевої насос системи змащення наводиться від першої вала коробки швидкостей. Олія з масляного бака 1, розташованого в тумбі верстата (див. Рис. 8), насосом 4, через сітчастий фільтр 5, подається в маслопровод 8 і використовується для змащення механізмів коробки подач 9, шпиндельної передньої бабки 11 і коробки швидкостей 6.
Частина масла, пройшовши через змащувальні частині коробки подач, збирається на дні корпусу і по зливному мастилопроводу 7 через зливний фільтр 16 повертається в маслений резервуар.
Інша частина масла по мастилопроводу подається для змащення заднього підшипника 10 шпинделя, а також для змащення зубчастих коліс шпиндельної бабки. Для цього маслопровод проходить у верхній частині корпусу шпиндельної бабки і впирається в контрольний вічко 13. У мастилопроводі маються кілька отворів, з яких розбризкується масло на зубчасті колеса, а з кінця маслопроводу масло потрапляє на контрольний вічко 13, вказуючи про роботу насоса, і стікає в розподільну ванну 12, звідки подається на передній підшипник 14 шпинделя. Пройшовши через змащувані частини шпиндельної бабки, масло збирається на дні корпусу і через зливний маслопровод 15 і фільтр 16 потрапляє в коробку швидкостей 6. У коробці швидкостей маслопровод проходить у верхній частині і через отвори в мастилопроводі масло змащує тертьові поверхні дисків електромагнітних муфт, обертовими частинами електромагнітних муфт масло розбризкується, змащуючи зубчасті колеса і підшипники валів. Збирається масло на дні корпусу коробки швидкостей, звідки по мастилопроводу й фільтру 16 зливається в масляний резервуар.
Контроль за рівнем масла в резервуарі здійснюється прозорим вічком 2, слив масла через отвір 17, заливши через отвір 3.
Малюнок 7 - Схема мастила приводу головного руху
Розрахунок шпиндельного вузла на жорсткість.
Складемо розрахункову схему шпинделя. З складального шпиндельного вузла визначаємо відстані:
Розрахунок шпинделя на жорсткість зробимо за формулами 12 [5]; визначення робочого прогину і кута нахилу і (рад):
,
де і - радіальна жорсткість підшипників передньої і задньої опори, по діаграмі орієнтовною жорсткості шпиндельних опор ріс.225 [5]:
для передньої опори приймаємо;
для задньої опори.
- модуль пружності матеріалу шпинделя сталь 20Х.
- окружна сила різання
За завданням ефективна потужність різання
Окружна сила різання (стр.229 [6]),
, де
- швидкість різання,, де
- максимальний діаметр оброблюваної заготовки;
- число обертів шпинделя.
Складові сили: радіальну і осьову визначимо, користуючись наближеним співвідношенням (стр.229 [6]):
.
- окружне зусилля, що діють на шпиндель від зубчастого зачеплення;
- радіальне зусилля в цьому зачепленні;
, - момент інерції перерізу шпинделя і прольоту між опорами.
; ,
де - середній діаметр шпинделя консольного ділянки;
- середній діаметр шпинделя ділянки між опорами.
- див. розрахункову схему шпинделя.
Тоді
.
Прогин у вертикальній площині:
Прогин в горизонтальній площині:
Сумарний прогин:
Допустимий прогин дорівнює:
Кут нахилу в передній опорі у вертикальній площині:
в горизонтальній площині:
Сумарний кут повороту:
, де
- допустимий кут нахилу шпинделя в передній опорі (стр.335 [5]). Отже, шпиндель по жорсткості відповідає заданим режимам роботи.
Розрахунок шпинде...
