ВСО из полимербетона

[PKM]

Нагрузка при фрезеровании будет приходиться на передние подшипники

И я об этом, нет смысла ставить задние больше передних.

[sr480]

Лучше упорный тоже делать на переднем конце.

Как правильно заметил aftaev, если шпиндель нагреется, то куда она будет расширяться?

И задние подшипники обычно меньше передних.

А они меньше на 5 мм внутренний диаметр, просто геометрия подшипника такова. А выбирать следует все же не по размеру, а по грузоподъемности. У задних грузоподъемность 22 кН, у переднего 56. Вместе получается, что задние и передние имеют одинаковую статическую грузоподъемность.
Задние же подшипники стоят по О схеме, таким образом, чтобы препятствовать изгибу вала и любому перекосу, а на дальнем конце перекос будет больше чем на переднем. Так же стоит два упорных подшипника, которые воспринимают нагрузку спереди, направленную вверх.

На след неделе заскочу к офф. дилеру SKF в Ростове, узнаю сколько будут стоить спаренные подши.


Про охлаждение думал, но есть следующие за и против:
1. У моей конфигурации макс обороты будут примерно 9000. Крутить буду до 8000 (кстати посоветуйте чем, кроме сервы, хотяб на 2-3 кВт? Бывают асинхронники на 3-5 тыс оборотов?) А охлаждение нужно только при превышении этих оборотов.
2. Если делать охлаждение, то делать корпус нужно из нержи, в умной книге, что мне тут советовали написано делать из конструкционной стали СТ40Х, а нерж имеет меньше углерода, хотя я не знаю на что это может повлиять... Да и нерж токарить с моим опытом наверное будет оч. трудно, даже если я куплю супер пупер резцы.
3. Начну с малого, сделать шпиндель покруче я еще успею, нужно еще этот заставить ровно крутиться до 8000 оборотов.

[sr480]

Вот тут видно скока пружинок
http://www.ebay.com/itm/MATSUURA-MC-760 ... 19db535827

Спасибо за фото. Ну я прочел гост - там расписано как рассчитывать пакеты пружин - сложного ничего нет, вроде получилось уложиться в нужные параметры. Вот только чтоб сжать эту пружину усилие нужно не 8 кН как мы раньше рассчитывали, а 12 кН. Надо поискать готовый пневмоцилиндр - что-то мне подсказывает, что его не так просто будет сделать.

[aftaev]

На след неделе заскочу к офф. дилеру SKF в Ростове, узнаю сколько будут стоить спаренные подши.

примерно так http://www.ebay.com/itm/7004CP4DGA-SKF- ... 53f9c61d7f

1. У моей конфигурации макс обороты будут примерно 9000.

мой шпиндель на 6т80ш греется при 2500 об/мин если работает непрывно пару часов. А у тебя всего то 9000

Бывают асинхронники на 3-5 тыс оборотов?)

на 3000 есть асинхронники их полно как грязи. Можно же их раскрутить и до 6000 частотником только подшипники мотора и балансировка на это не рассчитаны.

2. Если делать охлаждение, то делать корпус нужно из нержи,

можно гонять масло для охлаждения, да и от воды он мало проржевеет. Ты быстрее шпиндель на мусорку выкинишь чем он прогниет

что мне тут советовали написано делать из конструкционной стали СТ40Х

40-45 сталь и точится на токарке она лучше чем СТ3 чище и лучше с углеродистой сталью работать чем с пластилином

Да и нерж токарить с моим опытом наверное будет оч. трудно, даже если я куплю супер пупер резцы.

не нужна тебе нержа.

[aftaev]

Надо поискать готовый пневмоцилиндр - что-то мне подсказывает, что его не так просто будет сделать.

проще чем шпиндель однозначно

[sr480]

проще чем шпиндель однозначно

Да да. Нашел вроде пневмоцилиндры диаметром 160 мм выдают 12-14 кН при давлении 6-8 бар. Вот только диаметр штока уних 40 мм, а я собрался им в шомпол толкать диаметром 12 мм. Ну не беда - буду толкать в гайку, которая прижимает пружины - думаю будет нормально у неё Ф27 мм.

[aftaev]

Да да. Нашел вроде пневмоцилиндры диаметром 160 мм выдают 12-14 кН при давлении 6-8 бар.

если тебе размер не имеет значения то пневмоцилиндр с тормозов какого нибудь грузовика тебе в помощь

[PKM]

Как правильно заметил aftaev, если шпиндель нагреется, то куда она будет расширяться?

Естественно, упорный подшипник в шпинделе должен быть только в одной опоре. И лучше спереди, т.к. тепловая (и упругая осевая) деформация шпинделя с упорным подшипником в задней опоре в несколько раз больше.

на дальнем конце перекос будет больше чем на переднем

Я так не считаю. Угловая жесткость больше нужна в передней опоре.

Еще большая ошибка в конструкции - осевая нагрузка приходится не в корпус, а в заднюю крышку или что там будет держать подшипники. Да и три подшипника в заднюю опору не принято.
Примеры шпинделей есть у Решетова, Кочергина.

[sr480]

Примеров шпинделей в интернете полным полно. Мне попадались с тремя упорными подшипниками:

Почему радиально-упорные сзади:
+ Роликовый подшипник воспринимает большие радиальные нагрузки и имеет большую грузоподъемность + его преднатяг можно увеличить затянув на конус.
+ Если положить что вал шпинделя абсолютно упругий и неразделим с оправкой, то вал будет качаться на оси переднего подшипника, а этот перекос будут компенсировать задние.
- При термическом расширении может сказываться на чистоте поверхности, но сдается мне, что это не самое страшное в данном мероприятии.

На заднем конце подшипники будут поджиматься гайкой, думаю, что не будет проблем с тем что осевая нагрузка передается через весь вал, при том, что длина там всего 120 мм от конуса до первого подшипника, а диаметр вала 40 мм - а это всего 1 к 3. Сомневаюсь что будет какой-то значительный прогиб вала, ведь даже токарить заготовки с таким соотношением длины и диаметра можно не подпирая задний конец.

Кстати у Решетова есть мой шпиндель, только без третьего радиально-упорного.

На переднем подшипнике нужно подпирать внешнюю обойму или нет?

П.С.
прикинул, если вал разогреется на 75 градусов (т.е. с 25 до 100 что мало вероятно), то он удлинится на одну десятку - достаточно много. Но мне кажется, что не будет он так сильно греться.

[PKM]

Мне попадались с тремя упорными подшипниками

Прошу обратить внимание - все упорные спереди. Просто неправильно осевую нагрузку пускать через все тело шпинделя. Тепловая деформация увеличивается, жесткость уменьшается, устойчивость ухудшается и т.д.

Ставят вперед роликовый двухрядный и рядом упорный или пара радиально-упорных. Либо по два радиально-упорных спереди и сзади, либо спереди 3 сзади 2.

термическом расширении может сказываться на чистоте поверхности, но сдается мне, что это не самое страшное в данном мероприятии

И размер будет плавать. В маленьком шпинделе это не так заметно, но все же.

На переднем подшипнике нужно подпирать внешнюю обойму или нет?

В твоей конструкции естественно не нужно, т.к. заклинит. А вообще всегда передний упирается.

Еще смущает очень тонкая стенка вала в месте посадки зандих подшипников 3,5 мм или нормально?

Вот-вот.

не будет он так сильно греться

Конечно, 75 градусов - слишком большой нагрев. Но на пару соток точно удлинится.

Я не могу утверждать, что шпиндель будет неработоспособным, но по сумме перечисленных факторов считаю конструкцию неудачной.

Кстати, первый вариант хоть и с теми же недостатками, но смотрелся более гармонично по размерам передней части шпинделя, соотношению размеров подшипников.

[sr480]

Первый? Этот чтоли?

Его тоже в пух и прах разнесли, мол нужно роликовый вперед - он лучше радиальные нагрузки воспринимает

Возможно я еще откажусь от третьего подшипника сзади. Итак у вала грузоподъемность 120 тонн - думаю для 30 конуса это перебор.

Как пишет Решетов: в передней опоре такой конструкции тепловое выделение 0,5 (т.е. ниже чем в схеме радиально-упорными впереди), но тепловая деформация выше в 3 раза, если прикинуть, что такой шпиндель греется меньше, то и деформироваться будет примерно так же - пока не суть. У aftaeva в шпинделе тоже впереди роликовый, а сзади радиально упорные, но два. И ниче - фрезерует.

А может сдвинуть задние подшипники ближе к переднему? (у aftaeva так)
Хотя где-то читал, что оптимальное расстояние между передней и задней опорой 3 - 3,5 диаметра...

[aftaev]

+ Роликовый подшипник воспринимает большие радиальные нагрузки и имеет большую грузоподъемность + его преднатяг можно увеличить затянув на конус.

в моем шпинделе именно так.

На заднем конце подшипники будут поджиматься гайкой, думаю, что не будет проблем с тем что осевая нагрузка передается через весь вал, при том, что длина там всего 120 мм от конуса до первого подшипника, а диаметр вала 40 мм - а это всего 1 к 3.

Прошу обратить внимание - все упорные спереди. Просто неправильно осевую нагрузку пускать через все тело шпинделя.

у токарных сделано так же как на моем шпинделе. Спереди роликовый, сзади радиально упорные, а нагрузка идет через весь шпиндель. См. с 1:20
https://www.youtube.com/watch?v=JsgkjflFRY4

[aftaev]

У aftaeva в шпинделе тоже впереди роликовый, а сзади радиально упорные, но два. И ниче - фрезерует.

еще как фрезерует. И такая конструкция и у токарных.

А может сдвинуть задние подшипники ближе к переднему? (у aftaeva так)

у меня расстояние между передним(роликовым) и задней парой радиальноупорных примерно 300мм. Так понимаю их специально по дальше разнесли. Толщина стенок вала шпиндели примерно 5мм.

[plotik]

На след неделе заскочу к офф. дилеру SKF в Ростове, узнаю сколько будут стоить спаренные подши.
.

их 5 штук у нас(6-ой Аксай). Если на ул.Ленина --- цены мама не горюй. К другим не ездил.

[aftaev]

нормальные подшипы и стоят нормально

[aftaev]

Шпинделек
http://2.bp.blogspot.com/-XrviftG5EOE/U ... u+S400.JPG
http://1.bp.blogspot.com/-dIiGySReQ50/U ... st+Run.JPG

[PKM]

Его тоже в пух и прах разнесли, мол нужно роликовый вперед - он лучше радиальные нагрузки воспринимает

Этот я не видел. Нормально, только сзади роликовый конический подшипник не годится (надо как-то поджимать), лучше поставить пару небольших радиально-упорных.

Шпиндель будет термообработанный и шлифованный?

[sr480]

Возможно даже азотированный

[PKM]

Круто А материал?
При проектировании шпинделя надо бы определить жесткость подшипников, упругие деформации. Какие расчетные силы резания?

[sr480]

СТ40Х.
Я прикидывал силу резания до 500 кГ. Но какое это имеет значение если есть много конструкций шпинделей, которые можно примерно скопировать. Грузоподъемность с изменением диаметра подшипника меняется не так сильно. Упругие деформации еще посмотрю в симуляции солида. А вобще я понятия не имею какая нужна жесткость подшипников и даже в чем она измеряется,хотя мне кажется, что этому шпинделю это и не нужно.