- •Состояние станкостроения в мире. Станкостроение рб, данные по отрасли белоргстанкинпрома.
- •Роль станкостроения в обеспечении научно-технического прогресса. Тенденции развития станочного оборудования.
- •Процесс создания станков. Исходные данные при конструировании.
- •Этапы конструирования станочного узла,станка,комплекса.
- •Приводы главного движения. Структура привода главного движения.
- •Классификация приводов. Электрические, гидравлические и пневматические двигатели, применяемые в приводах.
- •Ряды частот вращения шпинделя при ступенчатом регулировании скорости. Диапазон регулирования привода. Знаменатель ряда частот, его стандартные значения.
- •Требования, предъявляемые к приводам главного движения.
- •Приводы с последовательно-соединёнными групповыми передачами. Характеристика групповой передачи. Формула привода.
- •Аналитический метод определения передаточных отношений. Предельные передаточные отношения элементов кинематической цепи.
- •20. Динамика привода главного движения. Определение нагрузки на привод. Потери мощности в приводе. (из интернета)
- •21. Определение чисел зубьев колес групповых передач(из интернета)
- •22. Приводы с бесступенчатым регулированием скорости. Способы бесступенчатого регулирования.
- •23. Современные коробки скоростей с бесступенчатым регулированием.
- •Привод подачи. Структура приводов подач. Особенности расчёта приводов подач.
- •Типовые механизмы приводов подач (тяговые устройства). Современные механизмы подачи, шаговые двигатели, сервоприводы.
- •Механизмы управления коробками скоростей и коробками подач.
- •Системы управления с предварительным набором требуемой скорости.
- •Дистанционное управление кс и кп. Механизмы блокировки кс и кп.
- •Конструкции составных зубчатых блоков. Требования, предъявляемые к механизмам управления.
- •Легкость и удобство манипулирования
- •Быстрота управления
- •30. Шпиндельные узлы. Составные элементы шпиндельного узла.
- •31. Приводы шпинделей.
- •32. Конструкции переднего конца.
- •33. Расчёт шу на жёсткость.
- •34. Мотор-шпиндели, описание, характеристики. Примеры современных шу.
- •35. Типы опор. Требования, предъявляемые к опорам шпинделей.
- •Виброустойчивость шпинделей. Основные методы повышения виброустойчивости шу и технических систем в целом.
- •Конструкции и свойства подшипников качения для опор шпинделей.
- •Смазывание подшипников жидким материалом. Смазочные материалы.
- •Смазывание подшипников пластичным материалом.
- •Уплотняющие устройства шу.
- •Типовые компановки шу с опорами качения.
- •Рекомендации по конструированию шу.
- •Шу с гидростатическими опорами. Принцип работы радиального, упорного и радиально-упорного подшипников.
- •Конструкции гидростатических опор.
- •Шу с гидродинамическими опорами. Принцип работы подшипников.
- •Гидродинамический подшипник лон 88.
- •Гидродинамический подшипник лон 34.
- •Тяговые устройства приводов.
- •Базовые детали. Типы базовых деталей. Требования к ним. Конструирование базовых деталей.
- •Направляющие. Основные типы.
- •Формы направляющих. Расчёт направляющих.
- •Устройства автоматического манипулирования заготовками
- •Промышленные роботы. Классификация. Конструкции.
- •Устройства для подачи сож. Смазочные системы классификация.
- •Автоматические линии станков. Оборудование ал.
- •Принципы построения ртк, гпм, гап и гпс.
- •Современные станкостроительные заводы мира. Мировые тенденции в станкостроении.
Конструкции гидростатических опор.
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 (щели) между сопряженными поверхностями в зазоре, образуется несущий масляный слой, исключающий непосредственный контакт поверхностей даже при невращающемся шпинделе (рис. 13.10).
Рис. 1.23. Гидростатические осевые а) и радиальные б) споры.
В радиальных подшипниках равномерно по окружности делают полости-карманы, куда через дроссели подается под давлением масло от источника питания (насоса). При приложении внешней нагрузки вал занимает эксцентричное положение, зазоры h в под шипнике перераспределяются, что приводит к увеличению давления р масла в одних карманах и уменьшению в противоположных. Уравнивания давлений в карманах не происходит вследствие наличия дросселей на входе в каждый карман. Разность давлений создает результирующую силу Fc, воспринимающую внешнюю нагрузку. Отвод смазочного материала производится через торцы подшипника,
иногда и через дренажные канавки, выполненные на перемычках между карманами.
Конструктивные параметры радиальных гидростатических подшипников выбирают в зависимости от диаметра шейки шпинделя D, рассчитанного по формуле (1.14) для обеспечения требуемой жесткости шпиндельного узла или выбранного конструктивно с учетом диаметров стандартного переднего конца шпинделя. При этом обычно длина подшипника L = D, размеры перемычек, ограничивающих карманы l0 = lk = = 0,1D, диаметральный зазор = (0,0008…….0,001) D, мм.
Число карманов, как правило, принимают равным четырем.
В качестве рабочих жидкостей применяют минеральные масла с вязкостью = {110)*10-3 Па с; для высокоскоростных шпинделей для уменьшения потерь на трение применяют масла с минимальной вязкостью, для повышения демпфирующей способности применяют солее вязкие масла. Параметры капиллярных или щелевых дросселей, обеспечивающих ламинарное течение смазочного материала, при малых эксцентриситетах е рассчитывают таким образом, чтобы выполнялось условие рк = 0,5/?н, где рк — давление в кармане; ра — давление, создаваемое насосом. Параметры гидростатических подшипников могут быть оптимизированы исходя из получения максимальной жесткости или минимальных потерь на трение.
Применение гидростатических опор требует сложной системы питания и сбора масла, что является их недостатком.
Шу с гидродинамическими опорами. Принцип работы подшипников.
Гидродинамическое смазывание. В гидродинамических подшипниках несущий масляный слой образуется при вращении вала. Масло затягивается в клиновой зазор между рабочими поверхностями вала и вкладыша (рис. 4.24а), в результате появляется указанный слой.
Избыточное давление р появляется в начале сужения зазора и заканчивается за точкой минимального зазора hmin в его расширяющейся части. Давление наибольшей величины возникает на некотором расстоянии перед точкой минимального зазора (см. рис.4.24a). По длине вала давление распределяется по закону, который близок к параболическому. Так как в подшипнике имеется один несущий слой, то его называют одноклиновым. Такие подшипники не обеспечивают достаточной жесткости и стабильного положения вала при больших скоростях скольжения и малых нагрузках. Поэтому в шпиндельных узлах их не применяют. Этих недостатков не имеют многоклиновые подшипники (рис. 4.24б). Клиновой зазор в них создается за счет фасонного растачивания рабочих поверхностей вкладышей (см. рис.4.25а), упругого деформирования втулок или самоустановки вкладышей при вращении шпинделя. В многоклиновом подшипнике обеспечивается высокая жесткость несущих масляных слоев и, за счет этого, стабильность шпинделя при работе как под нагрузкой, так и без нее. В гидродинамических подшипниках используют минеральные масла вязкостью от 5 до 500 МПа·с.
Работоспособность и надежность шпиндельных подшипников снижается из-за отклонений от параллельности поверхностей вала и вкладыша, обусловленных как погрешностью изготовления корпусных деталей или вкладышей, так и изгибными деформациями шпинделя под действием внешней нагрузки. Это вызывает неравномерное распределение давления по длине цапфы подшипника. У кромок вкладышей давления резко возрастают (кромочные давления), при этом толщина несущего масляного слоя уменьшается. Слой у кромок практически отсутствует, а трущиеся поверхности разделяет всего лишь тонкая пленка смазочного материала. При эксплуатации подшипника эта пленка быстро перегревается. В результате она теряет свои смазочные свойства. Это приводит к появлению контакта трущихся поверхностей и вызывает их износ и схватывание. Предотвращение кромочных давлений обеспечивается самоустановкой вкладышей в плоскости оси вращения шпинделя.
Рис.4.24. Схемы гидродинамических подшипников: а - одноклинового; б-многоклинового; F— нагрузка на вал; V— скорость вращения; D - диаметр подшипника; е - смещение вала; h0,h1,L- параметры клинообразного зазора