Исследование и расчет аэростатических подшипников шпинделей прецизионных металлорежущих станков

• Автор: Жаппаров, Наиль Шамильевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 226 c. : ил

0;Т Л АВЛ ЕНИЕ

Глава I. ОБЗОР КОНСТРУКЦИЙ, СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА

ТОЧНОСТИ ИЗВЕСТНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И МЕТОДИК РАСЧЕТА ПОДШИПНИКОВ С ГАЗОВОЙ СМАЗКОЙ
1.1. Узлы с опорами на газовой смазке, их отличительные особенности, примеры применении
1.2. Типовые схемы радиальных аэростатических подшипников с циркулярным поддувом воздуха

и с канавками

1.3. Сравнительная оценка известных методик расчета циркулярных аэростатических подшипников

1.4. Обзор экспериментальных работ по исследованию подшипников с воздушной смазкой

1.5. Выводы и постановка задачи исследования

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ. АНАЛИЗ НАГРУЗОЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЦИРКУЛЯРНОГО АЭРОСТАТИЧЕСКОГО ПОДШИПНИКА
2.1. Аналитическое определение влияния конструктивных параметров подшипника на его нагрузочные характеристики
2.2. Инженерная методика расчета циркулярного аэростатического подшипника '
Глава 3.- ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНСТ-■ РУКТИВШХ ПАРАМЕТРОВ ЦИРКУЛЯРНОГО АЭРОСТАТИЧЕСКОГО ПОДШИПНИКА НА ЕГО НАГРУЗОЧНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
3.1. Методика исследований и особенности измерений
3.2. Испытательный стенд, измерительная аппаратура и особенности отладки стенда

3.3. Нагрузочные характеристики аэростатического подшипника. Определение оптимальных конструктивных параметров подшипника . . . НО
3.4. Сравнение результатов экспериментального
и теоретического исследования
3.5. Исследование распределения давления в зазоре подшипника
3.6. Результаты экспериментального исследования
Глава 4(. ПОВЫШЕНИЕ НАГРУЗОЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЦИРКУЛЯРНОГО АЭРОСТАТИЧЕСКОГО ПОДШИПНИКА С ПОМОЩЬЮ КАНАВОК
4.1. Методика экспериментального исследования подшипников с канавками, особенности конструкции стенда и изготовления канавок
4.2. Определение оптимальных конструктивных параметров аэростатических подшипников
с канавками
4.3. Сравнение расчета и экспериментального исследования подшипников с канавками. Рекомендации по выбору типа подшипника
Глава 5. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СТАНОЧНЫХ УЗЛОВ С
АЭРОСТАТИЧЕСКИМИ ОПОРАМИ
5.1. Конструкции и расчет шпиндельных узлов с аэростатическими опорами
5.2. Результаты внедрения и исследования шпиндельных узлов с аэростатическими опорами
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА !•
Приложение I. Программа и распечатка расчета оптимальных характеристик аэростатического подшипника
Приложение В 2. Использование результатов работы в
промышленности

Высокие темпы развития социалистической промышленности выдвинули ряд научных проблем, решение которых способствует успеш-ному выполнению задании ХХУТ съезда КПСС. Одной из таких проблем является повышение точности и долговечности прецизионных шпиндельных узлов.
Эффективным путем повышения точности вращения и сохранения ее долговечности является применение в качестве опор шпинделя подшипников с воздушной смазкой. Это объясняется способностью воздушной пленки многократно усреднять погрешности изготовления рабочих поверхностей вала и втулки подшипника. Отсутствие трения между поверхностями вращения, разделенными слоем сжатого воздуха, способствует сохранению первоначальной точности вращения шпинделя в подшипниках в течение длительного временив
Наиболее перспективно применение воздушных опор в прецизионных станках - шлифовальных и алмазно-расточных, в приборах для контроля точности изделия - крутломерах и координатно-измерительных машинах, в установках для воспроизведения параметров движения (образцовая центрифуга)'.
Широкое применение подшипников с воздушной смазкой сдерживается отсутствием достаточно точных и простых методик их расчета. Это объясняется, во-первых, сложностью микроаэродинами-ческих процессов, протекающих на выходе из отверстия поддува в смазочный зазор, во-вторых, большой сложностью необходимого математического аппарата. Поэтому конструктору при разработке подшипников приходится полагаться на использование опубликованных экспериментальных данных и собственный опыт.

Г 1,5 5 1,5 1,0 12,5 15 20 15 50 75 со
Рисмд^ зависимости Кж=}([) дня подшипника с отверстиями гпитгкотеВоа диафрагмы, в=15мму п=и, р^кгфн1 — дня А- {, — дняА = 1,53. 1-расчеты по[з?],2-расчеты па [30,443 , з- расчеты паШ1