DOI: 10.14489/hb.2021.04.pp.036-040

Федченко В. Ю., Федченко А. А., Бурьянов И. В.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНИМАЛЬНОГО НАТЯГА В ПОДШИПНИКЕ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ ШПИНДЕЛЬНОГО УЗЛА ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ ПОСАДКИ НАРУЖНОЕ КОЛЬЦО ПОДШИПНИКА–КОРПУС
(c. 36-40)

Аннотация. Предлагается метод определения минимального натяга при восстановлении жесткости соединения наружное кольцо подшипника–корпус. Жесткость является необходимым условием функционирования шпиндельного узла металлорежущего станка. В значительной степени на жесткость узла влияет деформация его опор, особенно передней. В процессе эксплуатации станка это влияние возрастает в результате ослабления и нарушения неподвижности посадки наружное кольцо подшипника– корпус. Главной причиной этого явления считается фреттинг-коррозионное изнашивание. Применение полимерных композиций при восстановлении соединений способствует повышению жесткости вследствие увеличения фактической площади контакта. Проблемой является определение минимального натяга, необходимого для полного восстановления жесткости посадки. Экспериментальное исследование жесткости узла включало в себя как определение жесткости непосредственно соединения наружное кольцо подшипника–корпус, так и определение жесткости шпиндельного узла в целом. Предложен метод, позволяющий определить минимальный натяг в регулируемом переднем подшипнике при различных величинах износа отверстия в корпусе, восстановленном с применением полимерных композиций. Минимальный натяг определяется как точка пересечения графиков зависимости жесткости от натяга в подшипнике с нижней границей области состояния параметров жесткости. Метод может быть использован как для посадки, так и для шпиндельного узла в целом.

Ключевые слова: шпиндельный узел; жесткость; натяг; подшипники; область состояния параметров; график; статические деформации; нагрузка; полимерные композиции; восстановление.

Fedchenko V. Yu., Fedchenko A. A., Burjanov I. V.
MEASURING OF THE MINIMUM VALUE OF TENSION PRELOAD IN A BEARING TO ENSURE THE RIGIDITY OF A SPINDLE UNIT DURING REPAIR OF THE “BEARING OUTER RING–CASE” JOINT
(pp. 36-40)

Abstract. The article proposes a method for determining minimum tension preload when restoring stiffness of a joint between a case and an outer ring of a bearing. Stiffness is essential prerequisite for functioning of a spindle assembly in a metal-cutting machine. To large extent, stiffness of an assembly is affected by deformation of its supports, mainly the frontal one. During work, this influence increases due to weakening and displacement of “outer ring of a bearing–case” fit. Fretting corrosion wear is believed to be the main cause of this phenomenon. Usage of polymer compositions in restoration of joints increases stiffness due to contact area enlargement. Main task is to determine required minimum value of tension preload to fully restore stiffness of a fit. This experimental study includes finding stiffness of “outer ring of a bearing–case” joint directly and finding stiffness of a spindle assembly as a whole. Method proposed helps to define minimum tension preload in an adjustable front bearing with different values of hole wear in a case which have been restored with polymer composition. Minimum tension preload is defined at the intersection point of a bearingʼs stiffness-tensile curve with the lower boundary of the stiffness parameter range. This method can be used for fit and for a spindle assembly as a whole.

Keywords: Spindle unit; Stiffness; Tension preload; Bearings; Parameter range; Graph; Static deformations; Load; Polymer compositions; Repair.