Подшипниковые узлы для увеличенной жёсткости и повышенной частоты вращения

Многоцелевые станки отличаются более высокими частотами вращения (A > 1 200 000 мм/мин), поэтому от шпиндельных узлов требуется оптимальное сочетание жёсткости и грузоподъёмности. В таких устройствах шпиндель обычно приводится в действие непосредственно электродвигателем (электрошпиндели) или через муфту. Поэтому радиальные нагрузки, как в случае шпиндельных узлов с ременным приводом, на заднем конце шпинделя отсутствуют. Следовательно, часто используются комплекты однорядных радиально-упорных шарикоподшипников и однорядные цилиндрические роликоподшипники (рис. 1). В данном подшипниковом узле комплект подшипников на переднем конце имеет осевую фиксацию, а цилиндрический роликоподшипник на заднем конце компенсирует тепловое расширение шпинделя относительно корпуса.
Другие примеры шпиндельных узлов высокоскоростных многоцелевых и фрезерных станков показаны на рис. 2 и рис. 3.
Для обеспечения повышенной производительности SKF рекомендует гибридные подшипники с телами качения из подшипникового нитрида кремния (Si3N4).
В качестве особого примера можно привести высокоскоростные электрошпиндели с воздушным охлаждением (A до 1 600 000 мм/мин), которые обычно применяются во фрезерных станках для обработки дерева, камня и стекла (рис. 4), в которых устанавливаются два уплотнённых радиально-упорных шарикоподшипника серии S70 W по схеме «тандем» как на переднем, так и заднем конце, и по О-образной схеме (с пружинным преднатягом).
SKF logo