Совершенствование выходных характеристик высокоскоростных шпиндельных узлов металлорежущих станков

• Автор: Шаломов, Вячеслав Иванович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 212 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние вопроса и постановка задачи исследования шпиндельных узлов на

газостатических подшипниках

1.1. Область применения газовых опор в станкостроении

1.2. Обзор конструкций шпиндельных узлов на газовых опорах

1.3. Основные конструкции подшипников на газовой смазке

1.4. Методы решения задач по расчету характеристик газовых опор

1.5. Обзор работ по исследованию газостатических опор с

пористыми ограничителями расхода

1.6. Выводы и постановка задач исследования

ГЛАВА 2. Методика расчета эксплуатационных характеристик шпиндельных
узлов с частично пористыми газостатическими опорами
2.1. Методика расчета выходных характеристик шпиндельного узла
2.2. Дифференциальное уравнение для определения поля давления
газа в смазочном слое частично пористого подшипника
2.3. Численный метод расчета эксплуатационных характеристик шпиндельного частично пористого подшипника
с внешним наддувом газа
2.3.1. Определение поля давления газа в зазоре подшипника
2.3.2. Эксплуатационные характеристики подшипника
2.3.3. Методика и алгоритм расчета эксплуатационных характеристик подшипника
2.4. Алгоритм расчета выходных характеристик шпиндельного узла
2.5. Сравнение результатов расчета характеристик
подшипников с данными других исследований
2.6. Выводы
ГЛАВА 3. Экспериментальный стенд и методика проведения
исследований выходных характеристик шпиндельного узла
ЗЛ. Конструкция экспериментального стенда
3.2. Методика обработки экспериментальных данных
3.3. Методика оценки погрешности результатов наблюдений
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. Исследование выходных характеристик шпиндельных узлов
на газостатических опорах с пористыми вставками
4.1. Анализ экспериментальных и теоретических характеристик шпиндельных узлов
4.2. Характеристики шпиндельных узлов при статическом
режиме работы газовых опор
4.3. Характеристики шпиндельных узлов при работе газовых
опор в гибридном режиме
4.4. Сравнение эксплуатационных характеристик шпиндельных узлов на газовых опорах с пористыми вставками и
дросселирующими отверстиями
4.5. Методика проектировочного расчета и рекомендации по проектированию шпиндельных узлов на газостатических
частично пористых опорах
4.6. Конструкция высокоскоростного шпиндельного узла на газовых
опорах для внутришлифовального станка ЗК227А
4.7. Результаты испытаний опытно-промышленного образца шпиндельного узла
4.8. Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложение
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

а - раздвижка газовых опор; ширина пористой шпоночной вставки;
Ь — раздвижка линий наддува газа;
Ь ~Ы Ь - относительная раздвижка линий наддува газа; с - средний радиальный зазор;
С о - коэффициент, несущей способности подшипника;
.О - диаметр подшипника;
с1п - диаметр питающего отверстия;
F - нагрузка на консоли шпинделя;
Р - относительная нагрузка на консоли шпинделя;
в], е2 -эксцентриситет переднего и заднего подшипников;
к -радиальный зазор между шпинделем и вкладышем подшипника;
И — к/с - относительный зазор между шпинделем и вкладышем подшипника; К— параметр питания;
Кс - конструктивный параметр; к - показатель адиабаты;
кр - коэффициент проницаемости пористого материала; кр - коэффициент жесткости;
I — количество рядов наддува газа ;
Ц , />2 - длина переднего и заднего подшипника;
Ц - Ц /П, = -2 / £*- удлинение переднего и заднего подшипника;
/ - вылет шпинделя;
п — показатель политропы, частота вращения шпинделя;
М— восстанавливающий момент смазочного слоя;
М - удельный восстанавливающий момент смазочного слоя; т - параметр режима;
А!вст ~ количество пористых вставок в одном ряду наддува подшипника;

в) сферические и конические подшипники, воспринимающие как радиальную, так и осевую нагрузку (рис. 1.16 и 1.17);
г) пористые подшипники, являющиеся разновидностью газостатических подшипников (рис. 1.18);
д) подшипники с щелевыми питателями (рис. 1.19);
Рис. 1.16. Сферические газостатические Рис. 1.17. Конусный
подшипники газостатический подшипник

Ц1 X

WMzzmm
Рис. 1.18. Пористый газостатический подшипник
Рис. 1.19. Г азостатиче-ский подшипник с щелевым питателем
е) подшипники с различными формами питающих отверстий;
ж) подшипники с сегментными самоустанавливающимися вкладышами (рис. 1.20).