МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Н. П. ОГАРЕВА РУЗАЕВСКИЙ ИНСТИТУТ МАШИНОСТРОЕНИЯ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ШПИНДЕЛЬНЫХ УЗЛОВ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ учебное пособие по металлорежущим станкам для студентов специальностей 1201 «Технология машиностроения» и 1202 «Металлорежущие станки и инструменты»
САРАНСК 1998
2
Составители: В. И. Калинкин, С. Е. Маскайкина, Н. И. Полуешина Проектирование и расчет шпиндельных узлов металлорежущих станков: учебное пособие по металлорежущим станкам для студентов специальностей 1201 «Технология машиностроения» и 1202 «Металлорежущие станки и инструменты». /Сост. В. И. Калинкин, С. Е. Маскайкина, Н. И. Полуешина. Саранск: Изд-во Морд. Ун-та, 1998. – 41 с. Учебное пособие включает теоретический, справочный материал и методику расчета шпиндельных узлов с применением комплекса программ для автоматизированного расчета. Предназначено для студентов специальностей 1201 и 1202.
Печатается по решению научно-методического совета Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева
3
СОДЕРЖАНИЕ 1. Назначение шпиндельных узлов. 2. Материалы и конструкции шпинделей. 3. Шпиндельные опоры. 4. Расчет шпиндельных узлов. 5. Порядок расчета шпиндельного узла. 6. Автоматизированный справочник “ОПОРА”. 7. Программа расчета моментов инерции тел. 8. Программа расчета статических и динамических характеристик шпиндельных узлов. 9. Пример расчета. Библиографический список. Приложение 1. Приложение 2.
с. 4 4 8 16 21 21 22 23 28 34 35 41
4
1. НАЗНАЧЕНИЕ ШПИНДЕЛЬНЫХ УЗЛОВ Шпиндельные узлы предназначены для осуществления точного вращения инструмента или обрабатываемой детали. Они входят в несущую систему станка и в значительной мере определяют ее жесткость и виброустойчивость. К шпиндельным узлам станков предъявляют следующие основные требования: 1) точность вращения, измеряемая биением на переднем конце шпинделя в радиальном или осевом направлениях; отклонения от идеального вращения являются одной из основных причин погрешностей обработки на многих станках; 2) жесткость шпиндельного узла, определяемая по упругим перемещениям переднего конца шпинделя, обусловленным податливостью собственно шпинделя и его опор; радиальная и осевая жесткость шпиндельного узла существенно влияет на точность обработки; 3) виброустойчивость шпиндельного узла, существенно влияющая на общую устойчивость несущей системы и всего станка; демпфирующие свойства опор и амплитудно-частотные характеристики шпиндельного узла влияют на шероховатость .поверхности и предельно допустимые режимы обработки (для быстроходных шпинделей станков опасность могут представлять резонансные явления); 4) долговечность шпиндельных узлов, которая связана с долговечностью опор шпинделя в смысле сохранения первоначальной точности вращения; это требование имеет особое значение для шпиндельных опор качения; 5) ограничение тепловыделения и температурных деформаций шпиндельного узла, которые сильно влияют на точность обработки; опоры шпинделей при значительной 'частоте вращения являются интенсивным источником выделения тепла в непосредственной близости к зоне обработки; 6) быстрое и надежное закрепление инструмента, приспособления или детали, обеспечивающее их точное центрирование и соответственно точное вращение; в современных станках возрастают требования к автоматизации закрепления инструмента, приспособления или обрабатываемой детали. Выполнение совокупности сложных требований, предъявляемых к шпиндельным узлам станков, осуществляется при правильном подборе материала и конструкции шпинделя, а главным образом при обоснованном выборе типа и конструкции его опор. Особенностью многих станков является то, что указанные требования должны выполняться при изменяемых в широких пределах нагрузках и частотах вращения. 2. МАТЕРИАЛЫ И КОНСТРУКЦИИ ШПИНДЕЛЕЙ. Перечисленные выше требования обеспечиваются правильным выбором материала шпинделя и рациональной конструкцией. 5
Решающим фактором при выборе материала является обеспечение износостойкости рабочих шеек, базирующих поверхностей и стабильности размеров в процессе изготовления и эксплуатации. При выборе материала для шпинделей станков нормальной точности исходят из того, что модуль упругости для всех сталей практически одинаков, и применяют конструкционную сталь марок 45, 50, 40Х с поверхностной закалкой до твердости HRC 48—56. Для шпинделей сложной формы, когда труден индукционный нагрев, шпиндель изготовляют из сталей 50Х, 40ХГР и применяют объемную закалку до HRC 56—60. В наиболее ответственных случаях для прецизионных станков, в особенности при опорах жидкостного трения, применяют стали 20Х, 18ХГТ, 12ХНЗА с цементацией и закалкой до твердости HRC 56—60 или азотируемые стали марок 38ХМЮА, 38ХВФЮА с доведением их твердости до HRC 63—68. Полые шпиндели большого диаметра иногда выполняют литыми из серого чугуна СЧ 21—40. Конструктивное оформление шпинделей зависит от способа крепления инструмента или обрабатываемой детали на его переднем конце. Передние концы шпинделей для большинства типов станков стандартизованы. Существует четыре основных конструктивных варианта исполнения передних концов шпинделей: 1 – токарные, токарно-револьверные, токарные многорезцовые, шлифовальные (бабка изделия); 2 – фрезерные, обрабатывающие центры; 3 – сверлильные, расточные; 4 – шлифовальные. Центрирование обеспечивается конусным сопряжением типа конуса Морзе при сравнительно редкой ручной смене инструмента, конусами 7/24 при автоматической смене инструмента в станках с программным управлением и конусами 1/3 в шлифовальных станках для центрирования оправок с абразивным инструментом. На рисунках 1 и 2 представлены конструкции передних концов шпинделей токарных, токарно-револьверных, токарных многорезцовых, шлифовальных (бабка изделия), фрезерных, обрабатывающих центров.
6
7
8
В приложении 1 даны основные размеры данных конструкций. В таблице 1 даны соответствия параметров шпинделя в зависимости от основного размера. Таблица 1 Токарные станки Наибольший диаметр обработки, мм Максимальный диаметр d2 шпинделя, мм (см. приложение 1)
125
160
200
250
315
500
102
112
135
170
210
380
Фрезерные станки Ширина стола, мм
100 125
160 200
Диаметр d3 шпинделя, мм (см. приложение 1)
70
90
250 320 400 100 (125)
500 630
150 220
В качестве приводного элемента в шпиндельных узлах применяются зубчатые передачи (станки нормальной точности), ременные передачи (станки повышенной точности) и муфты (станки высокоточные). При конструировании шпиндельного узла желательно выполнять следующие требования: 1. Отсутствие - по возможности - концентраторов напряжений; это требование не всегда выполнимо (шпоночные канавки, шлицы и пр.) 2. Ограничение числа переходов диаметра на всей длине шпинделя и применение плавных переходов. 3. Применение разгружающих выточек. 4. Установка приводных элементов шпинделя на “ разгружающей” втулке или ступице. 5. Возможно малая длина консольных участков шпинделя. 3. ШПИНДЕЛЬНЫЕ ОПОРЫ Весьма большое значение для обеспечения хорошей работы шпиндельного узла имеют: а) правильный выбор типа шпиндельных опор; б) правильный монтаж подшипников в опорах; в) смазка шпиндельных подшипников и обеспечение бесперебойной подачи смазки в подшипники. К опорам шпинделей предъявляются следующие основные требования: 9
1.Высокая точность вращения шпинделя, поскольку биение его оси отражается на точности обработки. Биение шпинделя станков средних размеров находится в пределах 0.01 – 0.03 мм. 2.Долговечность опор. Нормальный срок службы подшипников качения принимается до 5000 часов. 3.Виброустойчивость опор. Современные прецизионные подшипники качения отвечают требованиям виброустойчивости, подшипники скольжения обладают способностью гасить колебания благодаря масляному слою. 4.Надежность работы подшипников опор во всем диапазоне применяемых скоростей и нагрузок. 5.Высокие эксплуатационные свойства (легкость замены, меньший уход и др.). В большинстве случаев в современных станках применяют двухопорные шпиндели. В качестве опор шпинделя станка используют опоры скольжения, качения, гидростатические и гидродинамические опоры, аэростатические опоры. Наибольшее распространение получили опоры качения. Основные типы опор качения и обозначение подшипников, входящих в эти опоры, представлены в таблице 2. Условное обозначение типов опор качения представлены в таблице 3. Выбор типа и конструктивной схемы расположения опор зависит в основном от скоростного коэффициента KV = d ⋅ n , где d – диаметр отверстия в корпусе под подшипник (мм); n – максимальная частота вращения шпинделя (об/мин). На рисунке 3 представлены наиболее часто применяемые, типовые конструктивные схемы опор шпинделей и значения скоростного коэффициента для них. d⋅n<(1,5÷1,8)⋅105 мм⋅мин-1 d⋅n<(1,6÷2,0)⋅105 мм⋅мин-1 d⋅n<(2,5÷3,5)⋅105 мм⋅мин-1 d⋅n<(3,0÷4,5)⋅105 мм⋅мин-1 d⋅n<(4,0÷5,0)⋅105 мм⋅мин-1 d⋅n<(5,0÷6,0)⋅105 мм⋅мин-1 Рис. 3. Типовые конструктивные схемы опор шпинделей. 10
Таблица 2
Продолжение таблицы 2 11
12
Продолжение таблицы 2
Таблица 3 13
Радиальный двухрядный роликовый и упорно радиальный
Радиальный двухрядный роликовый и упорный шариковый
Радиальный двухрядный роликовый
Конический роликовый однорядный по типу GAME T
Конический роликовый двухрядный по типу GAME H
Радиально - упорный шариковый
Тандем из двух радиально – упорных шариковых
Радиально упорные шариковые по схеме «Х»
Точность подшипников качения, применяемых в качестве опор, зависит от класса точности станка. Рекомендуемые классы точности подшипников представлены в таблице 4. Радиальное биение переднего конца шпинделя, установленного в двух опорах качения, может быть определено по формуле a a δ = δ A 1 + ± δ B l l Таблица 4 14
Класс Класс точности радиальных Класс точности точности подшипников опор упорных станка подшипников Передней Задней Н 5 5 5 П 4 5 5 В 2 4 4 А 2 2 4 С 2 2 2 которая выводится по геометрическим соотношениям, представленным на рис. 4,а. Здесь: δA и δB – радиальное биение подшипника в передней и задней опорах соответственно; l – межопорное расстояние; а – консольная часть Знак плюс берется, если биения в опорах направлены в противоположные стороны и лежат в одной плоскости (рис. 4,а), а знак минус, если биения в опорах направлены в одну сторону и лежат в одной плоскости (рис. 4,б). На практике часто решают обратную задачу. По известной допустимой величине радиального биения переднего конца шпинделя δ, которую обычно принимают меньше или равной одной трети допуска на лимитирующий размер определяют величины радиального биения δA и δB по формулам l l δA =δ ⋅ δB =δ ⋅ (l + a ) a По рассчитанным величинам из таблицы 5 выбирают подшипники требуемого класса точности.
Рис. 4. Схемы биения шпинделя на опорах: а – биения опор направлены в разные стороны; б – биения опор направлены в одну сторону Таблица 5 15
Внутренний диаметр подшипника, мм до 3 св. 3 до 30 св. 30 до 50 св. 50 до 80 св. 80
Радиальное биение опор, мкм Класс точности подшипника 6 5 4и2 1,5 1,3 1,5 2,0 2,5
1,0 0,7 1,0 1,5 1,5
0,7 0,5 0,7 1,0 1,0
Если радиальные биения в опорах имеют разные знаки - т.е. противоположные направления, то в этом случае с увеличением межопорного расстояния l радиальное биение переднего конца шпинделя уменьшается, а с уменьшением межопорного расстояния - увеличивается. Если радиальное биение в передней и задней опорах имеют одинаковые знаки и лежат в одной плоскости, то с увеличением межопорного расстояния l биение переднего конца шпинделя возрастает, а с уменьшением l биение уменьшается. При работе шпиндельного узла главную роль играет передняя опора шпинделя. Она воспринимает основные нагрузки и находится ближе к месту обработки. Для того чтобы обе опоры шпинделя влияли на жесткость переднего узла примерно одинаково, передняя опора должна иметь жесткость много большую жесткости задней опоры. Поэтому компоновка шпиндельного узла осуществляется обычно таким образом, чтобы передняя опора имела более точные подшипники, часто – сдвоенные для увеличения жесткости. Точность передних подшипников обычно выбирают на класс выше, чем задних. Для повышения жесткости шпиндельных опор и устранения зазоров между отдельными телами качения и кольцами применяют предварительный натяг подшипников качения – осевое смещение внутренних колец относительно наружных, для чего, либо сошлифовывают торцы одного из колец, либо применяют втулки различной длинны между наружными и внутренними кольцами, либо устанавливают распорные пружины. В роликовом подшипнике типа 3182100 предварительный натяг создают осевым смещением внутреннего кольца подшипника на конической шейке шпинделя, что вызывает деформации внутреннего кольца подшипника. От величины и точности предварительного натяга существенно зависит жесткость и долговечность подшипника. Увеличивая величину предварительного натяга – увеличивается жесткость, но снижается долговечность. В опорах качения шпиндельных узлов металлорежущих станков величина предварительного натяга принимается не более 6 ÷ 8 мкм. На рис. 5 представлена зависимость жесткости от величины предварительного натяга ∆r. На рисунке обозначены: жесткость при нулевом натяге - Jn∆=0; жесткость при зазоре-натяге - Jn∆. 16
Тип подшипника
Посадки подшипников качения оказывают большое влияние на точность вращения шпинделя и на другие критерии работоспособности шпиндельного узла. Посадки для внутренних и наружных колец подшипников в зависимости от их класса точности представлены в таблице 6. Пример обозначения посадок приведен на рис. 6. В основу расчета шпинделя кладут допустимые деформации под действием сил резания и сил привода, причем имеются в виду деформации как межопорной, так и консольной части. Таблица 6 Класс точности подшипника
Шарикоподшипн Корпус ики Вал
∅80 L4/js5
∅125 К6/l4
Роликоподшипни Корпус ки Вал
Номинальный размер
5 JS 6
4 JS 6
2 JS 5
Js 5
Js 5
Js 4
K6
K6
K5
k5
k5
k4
∅80 L4 / js5
Посадка
Класс точности подшипника
Рис. 6.
Условное обозначение посадок подшипников Предельные отклонения посадок подшипников приведены в ГОСТ 25347-89. 17
4. РАСЧЕТ ШПИНДЕЛЬНЫХ УЗЛОВ Расчет двухопорного шпиндельного узла с подшипниками качения в опорах ведется на изгибную жесткость. Критерием расчета на жесткость является прогиб на переднем конце шпинделя. Этот прогиб определяется как сумма прогибов, обусловленных деформациями 1) переднего конца вследствие податливости опор – y1;. 2) шпинделя – y2. Этот прогиб запишется следующим образом: у = у1 + у 2 Пренебрегать в расчетах шпиндельного узла податливостью опор шпинделя нельзя – расчетные деформации (прогибы) могут оказаться при таком расчете значительно меньше действительных. Шпиндель на двух опорах (рис. 6) при нагружении на консоли силой Р смещается из-за собственного прогиба и из-за упругой податливости опор. Смещение конца шпинделя, обусловленное деформацией его опор, можно представить в виде где δА. δВ – деформации соответственно передней и а а у1 = δ А ⋅ (1 + ) + δ В ⋅ , l l задней опор шпинделя; а – величина консоли переднего конца шпинделя; l расстояние между опорами. l
λ = , Вводя обозначение a характеризующее относительную длину пролета, реакции на опорах можно представить в виде
P Р ; Р А = ⋅ ( λ + 1), λ λ а деформации опор записать так Р ⋅ ( λ + 1) Р δА = ;δ В = , λ ⋅ jA λ ⋅ jB где jА, jВ - - жесткости соответственно передней и задней опор. Тогда выражение для у1 принимает вид PB =
у1 =
Р ( λ + 1) 2 Р 1 ⋅ + ⋅ 2. jА λ2 jВ λ
Прогиб конца шпинделя как упругой балки можно представить в виде у2 =
J Р ⋅ а2 ⋅l P ⋅ a3 P + = ⋅ (1 + λ ⋅ 2 ), 3⋅ E ⋅ J1 3⋅ E ⋅ J 2 j0 J1
18
где j0 = общую
- условная жесткость консольной части 3 ⋅ E ⋅ J 2 шпинделя. Суммируя упругие смещения конца шпинделя, получим a3 податливость шпиндельного узла
J 1 ( λ + 1) 2 1 1 1 с= = + ⋅ 2 + ⋅ (1 + λ ⋅ 2 ). 2 j jA ⋅ λ jB λ j0 J1 Величина податливости шпинделя линейно связана с отношением расстояния l между опорами к длине консоли. С возрастанием этого отношения возрастает и податливость шпинделя. В то же время с увеличением этого отношения податливость шпинделя, обусловленная податливостью опор шпинделя, уменьшается, т.е. жесткость узла возрастает Минимально допустимую жесткость шпинделя на участке между опорами принимают равной 250 – 500 Н/мкм исходя из нормальной работы подшипников качения. Это условие через конструктивные параметры шпинделя может быть записано в виде DO = 4 (0,05 ÷ 0,1) ⋅ l 3 где D0 – средний диаметр шпинделя между опорами (мм) l – расстояние между опорами (мм) Допустимая величина прогиба переднего конца шпинделя должна определяться исходя из точности обработки на станке. Если трудно произвести аналитический расчет всех погрешностей, возникающих при обработке, допустимый прогиб шпинделя можно принимать равным 1/3 допуска на лимитирующий размер обрабатываемого изделия. Часто пользуются также зависимостью y доп = (0,0001 ÷ 0,0002 ) ⋅ l где удоп - допустимый прогиб конца шпинделя (мм); l - расстояние между опорами шпинделя (мм). Нормы жесткости токарных и фрезерных станков приведены в таблице 7. Таблица 7 Токарные станки Фрезерные станки Наибольший Жесткость, Ширина стола, Жесткость, диаметр Н/мм мм Н/мм обработки, мм 125 20000 100 7000 160 20000 125 8300 200 20000 160 11000 250 21537 200 13800 315 23529 250 16600 400 26666 320 20800 500 28571 400 26600 19
630 800
31111 34042
500
33157
Размеры шпинделя и его подшипников получаются, как правило, большими при расчете шпиндельного узла на жесткость или на точность вращения шпинделя, нежели при расчете на прочность шпинделя. Поэтому основным должен быть расчет на жесткость. На величины деформации шпинделя и реакции в опорах влияет положение приводного колеса, сцепленного с зубчатым колесом шпинделя. Соответствующим выбором положения шпиндельного зубчатого колеса на шпинделе и положения ведущей его шестерни можно уменьшить прогиб шпинделя. Для этого целесообразно располагать шпиндельное зубчатое колесо примерно посередине межопорного пролета. Однако такое расположение невыгодно с точки зрения динамики; лучше в этом смысле расположение шпиндельного зубчатого колеса вблизи опоры шпинделя. Виброустойчивость шпиндельного узла во многих типах станков существенно влияет на устойчивость всей несущей системы станка и вибрации в процессе обработки на нем деталей. Причинами вибраций могут быть дисбаланс деталей (шкивов, втулок и т.д.), передаточные механизмы, прерывистый характер резания, переменная жесткость опор и самого шпинделя. Шпиндель как упругая балка на податливых опорах имеет бесконечно большое число собственных частот колебаний, но практическую важность для общей виброустойчивости станка представляет обычно лишь низшие частоты колебаний. Обычно чем ниже частота колебаний, тем меньше виброустойчивость, так как для возбуждения колебаний на низкой частоте нужна меньшая энергия. Применение более жестких опор, создание предварительного натяга, увеличение жесткости самого шпинделя и, в ряде случаев, применение третьей опоры повышают частоту собственных колебаний шпинделя. Расчет шпинделя на виброустойчивость заключается в сравнении частот собственных колебаний шпинделя и вынужденных колебаний с целью избежать их резонанса. Приближенный расчет собственной частоты шпинделя, Гц, не имеющего больших сосредоточенных масс, можно проводить по формуле E ⋅ J1 γ Fc = , 2 ⋅ π m ⋅ (1 + λ ) 3 ⋅ a 2 где m – масса шпинделя, кГс; λ=l/а – относительное расстояние между опорами; γ=f(λ) – коэффициент, который для λ=2,5÷3,5 лежит в пределах 2,32,4. Чем выше собственная частота и меньше резонансная амплитуда, тем лучшими потенциальными возможностями обладает шпиндельный узел. 20
Обычно первая собственная частота 500-600 Гц должна быть выше частоты вращения не менее чем на 30 %. Энергетические потери характеризуются моментом трения и мощностью холостого хода и учитываются при выборе опор и назначении мощности привода (особенно важно для скоростных шпинделей). Двухрядный роликовый подшипник имеет примерно вдвое большие потери, чем шариковый радиально-упорный. Нагревание опор приводит к изменению натяга в подшипниках (снижается работоспособность), к смещению δt конца шпинделя (влияет на точность). Избыточная температура зависит от типа подшипника и величины натяга в нем и способа смазывания. Допускаемая температура опор в зависимости от класса точности станков приведена в таблице 8. Таблица 8 Класс точности Н П В А С станка Допустимая 60 50…55 40…45 35…40 28…30 о температура С Примеры конструкций шпиндельных узлов приведены на рис.8. 5. ПОРЯДОК РАСЧЕТА ШПИНДЕЛЬНОГО УЗЛА. Проектирование шпиндельного узла металлорежущего станка начинается с выбора типа переднего конца шпинделя. Конструкции и размеры передних концов шпинделей металлорежущих станков стандартизованы. Каждому типу концов присвоены кодовые номера, обозначающие тип станка и исполнение конца шпинделя. Каждый код переднего конца шпинделя имеет несколько типоразмеров. Основные размеры передних концов приведены в справочнике "Передние концы шпинделей металлорежущих станков" (приложение 1). Выбор переднего конца осуществляется по коду в зависимости от типа станка, и по типоразмеру в зависимости от диаметра посадочного места под передний подшипник, который ориентировочно принимается из предварительного прочностного расчета шпинделя по формуле d = 1,2 ⋅ 3
M кр
0,2 ⋅ [τ ] ⋅ (1 − α 3 )
,
21
22
где Мкр – крутящий момент на шпинделе, Н⋅мм; [τ]=12÷15 МПа – условные допускаемые напряжения при кручении; α - отношение диаметра отверстия шпинделя к посадочному диаметру под передний подшипник, которое может принимать значения 0,38; 0,5;0,7. Далее выбирается тип опоры переднего конца шпинделя в зависимости от скоростного коэффициента КV. (рис. 3). Основные типы опор представлены в таблице 2. После выбора типа опоры по автоматизированному справочнику "OPORA.EXE" определяются все основные характеристики выбранной опоры. Остальные конструктивные элементы шпинделя определяются типом приводного элемента, вспомогательными механизмами и т.д. Ориентировочно межопорное расстояние определяется по формуле d4 l≤3 . 0.05 ÷ 0.1 После конструктивного оформления шпинделя производят расчет статических и динамических характеристик шпиндельного узла по программе "SPINCH_E.EXE”. Расчет инерционных характеристик элементов шпиндельного узла проводят по программе "MOMI.EXE”. Перечисленные выше программы разработаны в МГТУ “Мосстанкин”. 6. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СПРАВОЧНИК "ОПОРА" Автоматизированный справочник содержит данные по типовым опорам шпиндельных узлов металлорежущих станков. Он находится в директории "BASESPIN". Запуск справочника выполняется командой "OPORA EXE". После запуска справочника на экране появляется головное меню. Для дальнейшей работы надо выбрать первый пункт данного меню и нажать "ENTER". На экране появится сообщение, состоящее из трех команд: " 1 - Тип опоры", " 2 - Внутренний диаметр", " 3 - Поиск". Команда "Тип опоры" представляет список типовых опор, из которого надо выбрать нужную опору. Командой "Внутренний диаметр" задают внутренний диаметр опоры. Командой "Поиск" осуществляют поиск опор соответствующих заданному типу и внутреннему диаметру. В справочнике могут содержаться данные (записи) на несколько опор выбранного типа и диаметра. После нахождения всех, соответствующих заданию опор, на экран выводятся характеристики опор. Верхняя строка содержит информацию: количество найденных опор (найдено записей), номер текущей опоры (текущая запись). В верхней строке так же находится команда "Вернуться". Данная команда может быть изменена, для этого надо поместить курсор на нее и нажимать клавишу "Стрелка направо". В справочнике предусмотрены следующие команды: 23
"Следующая запись" - по этой команде, нажимая клавишу "ENTER", можно просмотреть все последующие найденные опоры (записи); "Предыдущая запись" по этой команде, нажимая клавишу "ENTER", можно просмотреть все предыдущие записи; "Распечатать экран" - по этой команде характеристики опоры выводятся на печать; "Вернуться" - по этой команде можно начать поиск опоры другого типа. Для завершения работы со справочником надо нажать "Esc" и выполнить четвертый пункт основного меню. Основные размеры подшипников типа 178800 представлены в приложении 2, размеры остальных подшипников даны в [5]. 7. ПРОГРАММА РАСЧЕТА МОМЕНТОВ ИНЕРЦИЙ ТЕЛ. Программа MOMI позволяет рассчитать: -массу тела; -моменты инерции тела относительно осей Х,Y,Z; -центробежные моменты инерции относительно осей X,Y,Z. Моменты инерции могут быть рассчитаны как относительно центральных, так и относительно нецентральных осей. Предполагается, что с достаточной точностью любое тело может быть представлено в виде совокупности геометрических тел двух типов: прямоугольных параллелепипедов и прямых круговых цилиндров. Причем каждое из них может быть также и полостью. Исходными данным для расчета инерционных характеристик являются: -количество элементарных геометрических тел и их тип (параллелепипед или цилиндр); -плотность материала; -коэффициент заполнения или масса; -геометрические размеры отдельно для параллелепипедов и цилиндров; Коэффициенты заполнения используются в том случае, когда внутренность узла начинена множеством мелких деталей, подробный учет инерционных свойств которых затруднен. С учетом того, что наибольшее влияние на инерционные свойства оказывает корпусная деталь, с достаточной для дальнейших расчетов точностью можно ряд узлов считать сплошными, а пустоты учесть с помощью коэффициента заполнения. Коэффициент заполнения может принимать значения от 0 до 1. Для коробок скоростей и подач его можно принять равным 0,5-0,55.В программе принята правая система координат рис. 9. Для задания параллелепипедов необходимы следующие данные: -длина вдоль оси Y (l) ; -координаты нижней точки ближней грани 'o' (исходной точки) в выбранной для данного узла системе координат; -размеры грани по Z и X (h , b); 24
-проекция размера по Х - b на ось Х с учетом знака. Для задания цилиндров необходимы следующие данные: -длина цилиндра вдоль выбранной оси; -координаты центра тяжести цилиндра (середины оси цилиндра); -радиус цилиндра. Вывести на печать результаты расчета можно, нажав клавишу “Print Screen”. 8. ПРОГРАММА РАСЧЕТА СТАТИЧЕСКИХ И ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ШПИНДЕЛЬНЫХ УЗЛОВ. НАЗНАЧЕНИЕ КОМПЛЕКСА ПРОГРАММ (КП) “SPINCH”. КП “SPINCH” предназначен для расчета статических и динамических характеристик шпиндельных узлов (ШУ) станков как упругих систем. Под ШУ понимается подсистема шпиндель - опоры - приспособление – деталь (инструмент). КП основан на использовании метода конечных элементов и модального анализа, применительно к упругим системам станков. В расчетную схему ШУ могут входить следующие элементы: 1. Упругие стержни цилиндрической формы с распределенной массой; относительное рассеяние энергии колебаний в их материале принято равным 0.015, что соответствует стали; 2. Невесомые упруго-диссипативные пружины (опоры ШУ, соединения); 3. Сосредоточенные массы - осесимметричные твердые тела (патроны, шестерни, шкивы и др.).
Рис. 9. Расположение параллепипеда в системе координат Центры тяжести сосредоточенных масс, точки размещения пружин, точки, где скачком изменяются геометрические характеристики стержней, точки приложения нагрузки являются узловыми. Упругие элементы расчетной схемы соединяются в узловых точках. Точность полученных результатов определяется точностью исходных данных и качеством расчетной схемы. Поскольку в настоящее время не всегда имеется надежная информация по контактной жесткости, жесткости подшипников, демпфированию, получение абсолютно точных результатов 25
расчетным путем невозможно. Однако, проводя расчеты в виде сравнительного анализа вариантов, конструктор получает не менее ценную информацию, позволяющую ему принять обоснованное решение о выборе лучшего варианта конструкции ШУ. КП позволяет проводить автоматизированный расчет статических и динамических характеристик ШУ при наличии информации об инерционных, диссипативных и жесткостных параметрах, а также анализ влияния компоновки и параметров ШУ на эти характеристики. При расчете статических характеристик ШУ определяются: 1) осевые и радиальные упругие деформации, а также углы поворота сечений шпинделя в узловых точках от заданных нагрузок и веса шпинделя; 2) реакции в опорах и стыках ШУ. При расчете динамических характеристик ШУ определяются: 1) собственные частоты; 2) нормальные формы колебаний в заданном частотном диапазоне; 3) значения модальных коэффициентов демпфирования; 4) АЧХ ШУ по выбранной координате, как от силы резания, так и от силы (момента), приложенной в любой узловой точке расчетной схемы ШУ. РАБОТА КОМПЛЕКСА ПРОГРАММ. 1. Подготовка исходных данных. Данные по расчетной схеме - топология и параметры заносятся в режиме "Данные" в специальные таблицы. В таблицу "Общие сведения " заносятся следующие данные: - количество узловых точек; - количество упругих элементов (стержни + пружины); - количество пружин; - количество сосредоточенных масс; - количество точек приложения сил; - учет веса стержней (1-да; 0-нет); - максимальная исследуемая частота [Гц] (верхняя граница исследуемого частотного диапазона). Таблица "Соединения и пар. элементов" описывает топологию расчетной схемы ШУ и сведения о параметрах упругих элементов. Каждая строка соответствует одному упругому элементу. В первый столбец заносят код элемента из 4-х возможных: 1- пружинный элемент (стыки); 2- пружинный элемент с заделанным концом (опоры); 3- стержневой элемент (тело ШУ); 4- стержневой элемент с заделанным концом (консоль). Во второй и третий столбцы заносят номера начальной и конечной 26
узловых точек упругих элементов. Если элемент имеет заделанный конец, то номер заделанной конечной точки должен быть равен нулю. Начальная точка не может быть нулевой. Для пружинного элемента вводятся значения его жестокостей по осям Х (вдоль оси ШУ) и Z (перпендикулярно оси ШУ) в четвертом и пятом столбцах и угловой жесткости в шестом столбце, в седьмом столбце - относительный коэффициент рассеяния энергии колебаний. Для стержневого элемента в четвертом и пятом столбцах вводятся значения наружного и внутреннего диаметров, в шестом - длина стержня, в седьмом столбце - относительный коэффициент рассеяния энергии колебаний в материале шпинделя (если равен 0.00 то считается, что ШУ изготовлен из стали и по умолчанию принимается 0.015). В таблицу "Инерционные характеристики" записываются инерционные характеристики, сосредоточенных в узлах масс. В первый столбец заносят номер узловой точки, во второй столбец - величину сосредоточенной в узле массы. В третий - величину момента инерции сосредоточенной массы относительно оси Y. В таблице "Характеристики нагружения" задаются нагрузки для проведения статического расчета. Строки в этой таблице соответствуют силовому воздействию в одной узловой точке. Статическая деформация ШУ рассчитывается от нагрузки, приложенной одновременно во всех точках приложения сил, а также, при необходимости, с учетом веса стержневых элементов. В первом столбце задается номер узловой точки приложения нагрузки. Величины нагрузок по осям Х и Z задаются в третьем и четвертом столбцах, в пятом столбце задается изгибающий момент относительно оси Y. Если конкретное значение нагрузок неизвестно, то для оценки жесткости ШУ в соответствующих узлах по требуемым координатам прикладывается единичная нагрузка. При расчете АФЧХ точка и координата приложения нагрузки и определения перемещения вводится в диалоге. В таблицу "Координаты точек" заносятся координаты всех точек. В первый столбец координаты по оси Х, во второй - по Z. Эта информация необходима для построения расчетной схемы. 2. Запуск комплекса программ. Перед запуском КП необходимо загрузить драйверы с русскими буквами для дисплея и принтера, а также графический - для принтера. Запуск выполняется с помощью команды: SPINCH.EXE; <ENTER>. В текущей директории должны находится все модули, описанные в п.2., должна быть предоставлена возможность записи в ней файлов. 3. Управление комплексом программ. Функционирование КП построено на принципе диалога с пользователем посредством управляющих меню. Выбор режимов в меню осуществляется 27
клавишами перемещения курсора, а активизация выбранного действия нажатием клавиши - <ENTER>. Ввод исходных данных в соответствующих меню производится в текущем поле (выделенном черным фоном), перемещение текущего поля с помощью клавиш управления курсора. Клавиши <ESC> и <F10> обеспечивают передачу управления в меню более высокого уровня. Клавиша <F1> обеспечивает вывод подсказки по работе в текущем окне. Клавиша <F3> обеспечивает вывод числовых значений из текущего окна на принтер. Клавиша <Print Screen> обеспечивает вывод содержимого экрана на принтер. 4. Решение задачи. Для того чтобы начать работать с КП нужно запустить его на выполнение (см. п.3.2). Перед Вами появится главное меню, представленное в виде окна, оно предоставляет следующие возможности: 1. "Данные" - работа с исходными данными; 2. "Расчет" - провести расчет; 3. "Результаты" - просмотреть результаты расчета; 4. "Выход" - конец работы ПО, выход в операционную систему. Меню 1. "Данные" предоставляет следующие возможности: 1.1 "Режим pаботы" - выбор режима работы с данными; 1.2 "Общие сведения" - ввод таблицы 1; 1.3 "Соединения и пар. элементов " - ввод таблицы 2; 1.4 "Инерционные характеристики" - ввод таблицы 3; 1.5 "Характеристики нагружения" - ввод таблицы 4; 1.6 "Координаты точек" - ввод таблицы 5; КП осуществляет проверку корректности ввода исходных данных, как по топологии, так и по параметрам расчетной схемы. При вводе некорректных данных по выходе из таблицы появляется предупреждение об ошибке. Дальнейшая работа возможна только при исправлении ошибок. Пример заполнения таблиц 1-5 приведен в приложении. Меню 1.1 "Режим работы" предоставляет следующие возможности: 1.1.1 "Сохранить данные в файле" - записать исходные данные из памяти в файл на диске. Для этого необходимо ввести имя файла; 1.1.2 "Считать данные из файла" - считать исходные данные из файла на диске в память. Для этого необходимо ввести имя файла; 1.1.3 "Вывод данных на печать" - получить копию исходных данных на бумаге. 28
Меню 2. "Расчет" предоставляет следующие возможности: 2.1 "Статический" - расчет статических характеристик (см. табл.14). 2.2 "Динамический" - расчет динамических характеристик. Меню 2.2 "Динамический" предоставляет следующие возможности: 2.2.1 "Соб. частоты и формы колебаний" - расчет собственных частот, нормальных форм колебаний и значений модальных коэффициентов демпфирования ШУ в заданном частотном диапазоне (см. табл.15). 2.2.2 " A Ч Х " - расчет АЧХ ШУ по любой выбранной координате, как от силы резания, так и от силы (момента), приложенной в любой заданной узловой точке ШУ (см. табл.16, 17). Меню 3. "Результаты" предоставляет следующие возможности: 3.1 "Статическая деформация ШУ" - просмотреть результаты статического расчета; 3.2 "Соб. частоты и формы колебаний" - просмотреть результаты расчета собственных частот и форм колебаний; 3.3 "А Ч Х" - просмотреть результаты расчета АЧХ. Меню 3.1, 3.2, 3.3 предоставляют следующие возможности: 3.1.1 "Цифровой" - просмотреть результаты расчета в цифровом виде; 3.1.2 "Графический" - просмотреть результаты расчета в графическом виде. Меню 4. "Выход" предоставляет следующие возможности: 4.1 "Закончить работу" - завершить работу КП, выйти в опера-ционную систему; 4.2 "Продолжить работу" - продолжить работу с КП, выйти в головное меню. 9. ПРИМЕР РАСЧЕТА В качестве примера проведен расчет ШУ многоцелевого станка, расчетная схема (РС) которого приведена на рис. 10. На РС ШУ учтены как шпиндель с Рис. 10. Расчетная схема шпиндельного узла опорами, так и оправка с инструментом. Оправка разбита на 1 стержневой упругий элемент, ей принадлежат узловые точки с 1-й по 2-ю. В первой узловой точке расположена сосредоточенная масса, учитывающая инерционные свойства инструмента. Стык хвостовика оправки с конусом шпинделя моделируется пружиной 2 , жесткости и относительные коэффициенты рассеяния энергии которых введены в соответствующие таблицы.
29
Тело шпинделя разбито на 8 упругих элементов и ему принадлежат узловые точки с 3-й по 11-ю. В 11-й узловой точке на конце ШУ расположена
сосредоточенная масса, которая моделирует инерционные свойства зубчатой муфты. Рис. 10. Расчетная схема шпинделя Радиально-упорные подшипники, установленные в передней и задней опорах, моделируются пружинами соответственно 4,6 и 12. Исходные данные соответствующие расчетной схеме, представленной на рис. 10 приведены в таблицах 9÷13. Результаты расчета приведены в таблицах 14÷17 и на рис. 11÷13.
Количество узловых точек Количество упругих элементов Количество пружин Количество сосредоточ. масс Количество точек приложения сил Учет веса стержней (1-да, 0-нет) Макс. исследуемая частота
Таблица 9 11 13 4 2 1 0 1000.
30
Таблица 10 Коды: 1-пружина; 2-пружина с заделкой; 3-стержень; 4-стержень с заделкой №
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Код
3 1 3 2 3 2 3 3 3 3 3 2 3
Нач. Кон. узел Узел
1 2 3 4 4 5 5 6 7 8 9 10 10
№ 1 2 № 1 Узел № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Узел № 1
2 3 4 0 5 0 6 7 8 9 10 0 11
Для пружин-жесткость: Осевая Радиальная [даН/мкм] [даН/мкм] Для стержней–диаметры [мм]: Наружный Внутренний 100.00 0.00 750.00 73.00 130.00 60.00 18.40 38.75 100.00 45.00 18.40 38.75 100.00 42.00 98.00 50.00 98.00 52.50 98.00 52.50 84.00 52.50 16.70 34.10 85.00 52.50
Узел №
Сосред. Масса [кг]
1 11
4.78 7.20 Р(Х) [даН] 0.00
X [мкм] 0.0 100.0 100.0 165.0 195.0 215.0 300.0 350.0 405.0 443.0
Угловая [даН⋅м/рад] Длина стержня [мм] 100.00 0.24Е+06 65.00 35700.00 30.00 35700.00 20.00 85.00 50.00 55.00 38.00 27400.00 75.00
P(z) [даН] 1.00 Таблица 13
Относит. коэф-ент рассеяния энергии колебаний 0.00 0.10 0.00 0.10 0.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.10 0.00
Таблица 11 Мом. Ин. Массы [кг⋅м2] 0.0057 0.0185 Таблица 12 M(y) [даН⋅м] 0.00
Z [мкм] 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 31
11
218.0
0.0
Таблица 14 Деформации в узловых точках Х [мкм] Z [мкм] .000 .139 .000 .600Е-01 .000 .463Е-01 .000 .248Е-01 .000 .161Е-01 .000 .110Е-01 .000 -.457Е-02 .000 -.102Е-01 .000 -.146Е-01 .000 -.170Е-01 .000 -.214Е-01
№ узла 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
FI(Y) [рад] .810Е-06 .762Е-06 .345Е-06 .314Е-06 .267Е-06 .239Е-06 .135Е-06 .945Е-07 .696Е-07 .585Е-07 .585Е-07 Таблица 15
№ пружины 1 2 3 4
Реакции в пружинах RX [даН] RZ [даН] .000 -1.00 .000 -.960 .000 -.622 .000 .580
MY [даН⋅м] -.100 -.112Е-01 -.954Е-02 .160Е-02 Таблица 16
НОРМАЛЬНЫЕ ФОРМЫ КОЛЕБАНИЙ СОБ.ЧА СТ. [Гц] МОД. КОЭФ. ДЕМП.
УЗЕЛ № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
X .00 .00 .00 .00 .00 .00 .00 .00 .00 .00 .00
441.96
596.60
696.94
.006802
.007916
.006457
Z 10.08 4.75 3.75 2.04 1.33 .91 -.50 -1.12 -1.70 -2.09 -2.96
FI(Y) .54 .51 .27 .25 .22 .20 .14 .11 .10 .11 .12
X 5.26 5.23 5.12 5.09 5.08 5.09 5.11 5.12 5.12 5.11 5.17
Z .00 .00 .00 .00 .00 .00 .00 .00 .00 .00 .00
FI(Y) .00 .00 .00 .00 .00 .00 .00 .00 .00 .00 .00
X .00 .00 .00 .00 .00 .00 .00 .00 .00 .00 .00
Z 3.13 1.45 .69 .93 1.10 1.26 2.38 3.38 4.78 6.04 9.44
FI(Y) .17 .15 -.03 -.04 -.07 -.09 -.17 -.22 -.29 -.38 -.050 32
Таблица 17 НОМЕР УЗЛА ПРИЛОЖЕНИЯ НАГР. = 1 КООРДИНАТА (X-1, Z-2, FIY-3) = 2 НОМЕР УЗЛА ОПР. ПЕРЕМЕЩЕНИЯ = 1 КООРДИНАТА (X-1, Z-2, FIY-3) = 2 №
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Часто Податлита вость [Гц] [мкм/даН] .13899 .0 .13915 15.0 .13962 30.0 .14040 45.0 .14151 60.0 .14297 75.0 .14479 90.0 .14701 105.0 .14966 120.0 15278 135.0 .15643 150.0 .16068 165.0 .16561 180.0 .17133 195.0 .17799 210.0 .18576 220.0 .19487 240.0 .20563 255.0 .21846 270.0 .23394 285.0 .25288 300.0 .27649 315.0 .30665 330.0 .34634 345.0 .40077 360.0 .47980 375.0 .60458 390.0 .86026 405.0 1.3591 420.0 3.8906 435.0 6.9546 439.0
№
32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62
Частот а [Гц] 439.5 440.0 440.5 441.0 441.5 442.0 442.5 443.0 458.0 473.0 488.0 503.0 518.0 533.0 548.0 563.0 578.0 588.0 590.0 592.0 594.0 596.0 598.0 600.0 602.0 604.0 619.0 634.0 649.0 664.0 679.0
Податливость [мкм/даН] 7.5474 8.1619 8.7550 9.2598 9.5947 9.6903 9.5237 9.1313 1.7411 .89055 .58781 .43294 .33879 .27535 .22950 .19459 .16682 .15107 .14813 .14525 .14242 .13964 .13692 .13424 .13161 .12902 .11052 .92693Е-01 .73481Е-01 .48679Е-01 .25003Е-01
№
Частота [Гц]
63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 91 91
688.0 690.0 692.0 694.0 696.0 698.0 700.0 702.0 704.0 719.0 734.0 749.0 764.0 779.0 794.0 809.0 824.0 839.0 854.0 869.0 884.0 899.0 914.0 929.0 944.0 959.0 974.0 989.0 1004.0 1004.0 1004.0
Податливость [мкм/даН] .10795 .15117 .21255 .29556 .38153 .41435 .38143 .32999 .28561 .15462 .11863 .10051 .88810Е-01 .80230Е-01 .73463Е-01 .67876Е-01 .63121Е-01 .58986Е-01 .55331Е-01 .52062Е-01 .49109Е-01 .46420Е-01 .43955Е-01 .41681Е-01 .39573Е-01 .37608Е-01 .35769Е-01 .34039Е-01 .32405Е-01 .32405Е-01 .32405Е-01
33
34
35
Библиографический список. 1. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: Справочник. Том 1. – М.: Машиностроение, 1982. – 736 с., ил. 2. Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных втузов/ Под ред. В. Э. Пуша. - М.: Машиностроение, 1985. - 256 с., ил. 3. Металлорежущие станки. Т. 1, т. 2. / Под ред. Н. С. Ачеркана. - М.: Машиностроение, 1965. 4. Металлорежущие станки и автоматы: Учебник для машиностроительных втузов. / Под ред. А.С. Проникова. - М.: Машиностроение, 1981. - 479., ил. 5. Перель Л. Я., Филатов А. А. Подшипники качения: Справочник.- М.: Машиностроение, 1992. –698 с.: 6. Проников А. С. Расчет и конструирование металлорежущих станков. М.: Высшая школа, 1968. - 431 с., ил. 7. Пуш В. Э. Конструирование металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1977. - 392 с., ил. 8. Станочное оборудование автоматизированного производства. В. В. Бушуев. Т. 1. – М.: Изд-во “Станкин”, 1993. – 584 с., ил. 9. Решетов Д. Н. Детали машин. – М.: Машиностроение, 1974. – 655 с., ил.
36
Приложение 1
РАЗМЕРЫ ТИПОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПЕРЕДНИХ КОНЦОВ ШПИНДЕЛЕЙ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ (Справочник "Передние концы шпинделей металлорежущих станков")
37
Данные для вычерчивания передних концов шпинделей КОД 11
N d0, d1, d2, d3, D4, d5, l2, l3, l4, Т.Р. мм мм мм мм мм мм мм мм мм 3 10,5 53,9 92 60 50 11 16 19/36 4 10,5 14 63,5 108 72 60 11 20 20/27 5
10,5 16 82,5 133
94
80
13 22 24/33
q, мм 31,26 44,39 31,26 63,35 44,39 31,26 80,00 63,35 44,39 100,00 80,00 63,5 120,00 100,00 80,00
q0, мм 26,5 38,2 26,5 54,6 38,2 26,5 71,5 54,6 38,2 90,0 71,5 54,6 108,5 90,0 71,5
h, №ко- D2, мм нуса мм 4 73 М6 4 5 86 4 М6 6 6 108 5 4 М8 8 80 135 6 5 М8 10 100 174 80 6 М10 12 120 237 100 80 m, мм
6
13
19
106 165 121 100 14 25 27/37
8
17
24
140 210 155 140 16 28 34/46
11
21
28
197 280 215 180 18 35 41/55
15
25
35
286 380 306 220 19 42 48/64 120,00 108,5 М12 12 100,00 90,0 80,00 71,5
120 100 80
332
C, h1, мм мм 0,5 2 0,5 2 1
3
1
3
1,5
5
1,5
5
1,5
5
38
КОД 21
N d0, d1, d2, d3, D4, d5, l2, l3, l4, Т.Р. мм мм мм мм мм мм мм мм мм 3 10,5 - 53,9 92 54 45 11 16 19/36 4 10,5 14 63,5 108 66 55 11 20 20/27 5
31
10,5 16 82,5 133
85
70
13 22 24/33
14 25 27/37
6
13
19
106 165 111 95
8
17
24
140 210 144 120 16 28 34/46
11
21
28
197 280 201 170 18 35 41/55
15
25
35
286 380 289 220 19 42 48/64
3
10,5
-
53,9 102
50
45
11 16 32/47
4
10,5 14 63,5 112
60
55
11 20 35/47
q, мм 31,26 44,39 31,26 63,35 44,39 31,26 80,00 63,35 44,39 100,00 80,00 63,35 120,00 100,00 80,00 120,00 100,00 80,00 31,26
q0, мм 26,5 38,2 26,5 54,6 38,2 26,5 71,5 54,6 38,2 90,0 71,5 54,6 108,5 90,0 71,5 108,5 90,0 71,5 26,5
H, №ко- D2, мм нуса мм 4 73 5 5 86 4 М6 6 6 108 5 4 М8 8 80 135 6 5 М8 10 100 174 80 6 М10 12 120 237 100 80 М12 12 120 332 100 80 4 78
C, h1, мм мм 0,5 2 0,5 2
44,39 31,26
38,2 26,5
М6
m, мм М6
5 4
5
87
1
3
1
3
1,5
5
1,5
5
1,5
5
0,5
2
0,5
2
39
КОД 31
51
N d0, Т.Р. мм 5
d1, d2, мм мм
d3, D4, d5, l2, l3, мм мм мм мм мм
10,5 16 82,5 135
80
l4, мм
70
13 22 39/48
14 25 44/67
6
13
19
106 170 104 90
8
17
24
140 220 135 120 16 28 50/86
11
21
28
197 290 190 170 18 35 64/105
15
25
35
286 400 270 220 19 42 74/129
40
0
0
0
50
0
0
0
65 65 50 80 80 65 90 90 75 100 100 80 110 110 90 125 125 105
0
16 19/28
0
19 22/36 22/36 31/40
H, №ко- D2, мм нуса мм
q, мм
q0, мм
m, мм
63,35 44,39 31,26 80,00 63,35 44,39 100,00 80,00 63,35 120,00 100,00 80,00 120,00 100,00 80,00 44,45
54,6 38,2 26,5 71,5 54,6 38,2 90,0 71,5 54,6 108,5 90,0 71,5 108,5 90,0 71,5 25,3
М6
6
М8
8
М8
10
69,85
39,6
0
45
6 5 4 80 6 5 100 80 6 120 100 80 120 100 80 40
0
70
50
М10 12
М12 12
C, h1, мм мм
109
1
3
138
1
3
180
1,5
5
244
1,5
5
343
1,5
5
0
4
55
0
5
80
40
КОД 51
61
71
N d0, Т.Р. мм
d1, d2, мм мм
d3, D4, d5, l2, l3, мм мм мм мм мм
l4, мм
q, мм
q0, мм
m, мм
h, №ко- D2, мм нуса мм
C, h1, мм мм
55
0
0
0
160 160 130
0
25 37/42
88,9
50,5
0
89
55
0
5
99
60
0
0
0
200 200 160 180
0
38 49/53
107,9
60,2
0
108
60
0
6
118
30
0
0
0
50 70
50 70
40 55
0
12 18/26
31,75
17,4
0
32
30
0
3
42
40
0
0
0
65 80 90
65 80 90
50 65 75
0
16 19/28
44,45
25,3
0
45
40
0
4
55
45
0
0
0
57,15
32,4
0
58
45
0
4
68
0
0
0
19 22/36
69,85
39,6
0
70
50
0
5
80
55
0
0
0
0
25 37/42
88,9
50,5
0
89
55
0
5
99
60
0
0
0
0
38 49/53
107,9
60,2
0
108
60
0
6
118
3
0
0
0
65 75 80 80 90 105 120 130 160 180 35 40
18 19/28
0
80 90 100 100 110 125 150 160 200 220 45 50
0
50
80 90 100 100 110 125 150 160 200 220 45 50
0
0
23,82
20,2
0
24
3
0
3
34
18/24
41
КОД 71
N d0, Т.Р. мм
d1, d2, мм мм
4
0
0
0
5
0
0
0
6
0
0
0
80
0
0
0
100 120
0 0
0 0
0 0
d3, D4, d5, l2, l3, мм мм мм мм мм 60 65 80 90 100 110 125 125 160 200 220 250
60 65 80 90 100 110 125 125 160 200 220 250
45 50 65 75 80 90 105 105 130 160 180 200
l4, мм
q, мм
q0, мм
m, мм
h, №ко- D2, мм нуса мм
C, h1, мм мм
0
0
20/26
31,27
26,5
0
32
4
0
4
42
0
0
20/26
44,4
38,2
0
45
5
0
5
55
0
0
63,35
54,6
0
64
6
0
6
74
0
0
80
71,5
0
80
80
0
8
90
0 0 0
0 0 0
22/28 24/30 28/33 28/33 33/40 45/53 45/53 50/60
100 120
90 109
0 0
100 100 120 120
0 0
10 110 12 130
42
Приложение 2 ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ ПОДШИПНИКОВ УПОРНО-РАДИАЛЬНЫХ ТИПА 178800.
Обозначение подшипников 178808
d
D
H
C
d1
r
r1
40
68
36
18
58.5
1.5
0.3
178809
45
75
38
19
65
1.5
0.3
178810
50
80
38
19
70
1.5
0.3
178811
55
90
44
22
78
2.0
0.5
178812 178813 178814 178815 178816
60 65 70 75 80
95 100 110 115 125
44 44 48 48 54
22 22 24 24 27
83 88 97 102 110
2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
178817 178818 178820 178822
85 90 100 110
130 140 150 170
54 60 60 72
27 30 30 36
115 123 133 150
2.0 2.5 2.5 3.0
0.5 0.5 0.5 0,8
178824 178826
120 130
180 200
72 84
36 42
160 177
3.0 3.0
0.8 0.8
178828 178830
140 150
210 225
84 90
42 45
187 200
3.5 3.5
1.0 1.0
178832
160
240
96
48
212
3.5
1.0
178834
170
260
108
54
230
3.5
1.0
178836
180
280
120
60
248
3.5
1.0
178838
190
290
120
60
258
3.5
1.0
178840
200
310
132
66
274
3.5
1.0
43
44