10.14489/hb.2024.12.pp.035-042

2024, 12 декабрь (December)

DOI: 10.14489/hb.2024.12.pp.035-042

Федченко В. Ю., Федченко А. А., Бурьянов И. В., Осипов А. В.
АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК ШПИНДЕЛЬНОГО УЗЛА ПРИ ВЫБОРЕ ОПОР И ГЕОМЕТРИИ ШПИНДЕЛЯ
(c. 35-42)

Аннотация. Рассматриваются проблемы выбора опор шпиндельного узла при проектировании металлообрабатывающего станка. Для анализа поведения опор качения в статике и динамике использованы методы моделирования конструкции. Выявлены факторы, в значительной мере определяющие статические и динамические характеристики шпиндельного узла. Показаны численные значения величин прогибов в статике и значения амплитуд и частот собственных колебаний в динамике. Предложены наилучшие варианты компоновки типовых опор, а также методы корректировки геометрических параметров шпинделя, позволяющие обеспечить необходимые статические и динамические характеристики шпиндельного узла.

Ключевые слова: шпиндельный узел; амплитудно-частотная характеристика; деформации; прогиб; опоры качения; единичная сила; частота собственных колебаний; радиально-упорные подшипники; жесткость; упругие элементы.

Fedchenko V. Yu., Fedchenko A. A., Burjanov I. V., Osipov A. V.
ANALYSIS OF CHARACTERISTICS A SPINDLE UNIT WHEN CHOOSING BEARINGS AND SPINDLE GEOMETRY
(pp. 35-42)

Abstract. The article deals with the task of choosing the supports of the spindle unit when designing a metalworking machine. To analyze condition of rolling bearings in static and dynamics, methods of design modeling were used. Factors that largely determine the static and dynamic characteristics of the spindle unit are identified. The numerical values of deflections in static and the values of amplitudes and frequencies of natural oscillations in dynamics are shown. The best design options for standard supports are proposed, as well as methods for adjusting geometric parameters of the spindle, which provide required static and dynamic characteristics of the spindle unit.

Keywords: Spindle unit; Amplitude-frequency characteristic; Deformation; Deflection; Rolling bearings; Unit force; Frequency of natural oscillations; Angular contact bearings; Rigidity; Elastic elements.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

В. Ю. Федченко, А. А. Федченко, И. В. Бурьянов, А. В. Осипов (Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева, Саранск, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

V. Ju. Fedchenko, А. А. Fedchenko, I. V. Burjanov, А. V. Osipov (National Research Ogarev Mordovia State University, Saransk, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Голов Р. С., Костыгова Л. А. Станкостроение в России: Состояние и основные тенденции развития // СТИН. 2022. № 4. С. 7 – 9.
2. Шафранов А. В. Исследование динамики шпиндельных узлов на основе математического моделирования: автореф. дис. … канд. техн. наук. Пермь, 2009. 20 с.
3. Гаспаров Э. С. Обеспечение динамического качества высокоскоростных шпиндельных узлов на основе моделирования и безразборной оценки состояния опор: дис. … канд. техн. наук. Самара, 2016. 174 с.
4. Зверев И. А. Многокритериальное проектирование шпиндельных узлов на опорах качения: дис. … д-ра техн. наук. Москва, 1997. 227 с.
5. 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» // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2021. № 4. С. 36 – 40.
6. Сульдин С. П., Митин Э. В. Расчет статических и динамических характеристик шпиндельного узла токарного станка с различными компоновками опор качения // СТИН. 2023. № 4. С. 2 – 5.

Eng

1. Golov R. S., Kostygova L. A. (2022). Machine tool industry in Russia: State of the art and main development trends. STIN, (4), 7 – 9. [in Russian language]
2. Shafranov A. V. (2009). Study of the dynamics of spindle units based on mathematical modeling. Perm'. [in Russian language]
3. Gasparov E. S. (2016). Ensuring the dynamic quality of high-speed spindle assemblies based on modeling and inplace assessment of the condition of supports. Samara. [in Russian language]
4. Zverev I. A. (1997). Multicriteria design of spindle units on rolling bearings. Moscow. [in Russian language]
5. Fedchenko V. Yu., Fedchenko A. A., Bur'yanov I. V. (2021). 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. Spravochnik. Inzhenerniy zhurnal s prilozheniem, (4), 36 – 40. [in Russian language] DOI: 10.14489/hb.2021.04.pp.036-040
6. Sul'din S. P., Mitin E. V. (2023). Calculation of static and dynamic characteristics of the spindle assembly of a lathe with various arrangements of rolling bearings. STIN, (4), 2 – 5. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

DOI: 10.14489/hb.2024.12.pp.035-042

Скопируйте DOI статьи и перейдите по ссылке https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-spravochnik-inzhenernyy-zhurnal

В комментарии к заказу обязательно укажите DOI статьи.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

DOI: 10.14489/hb.2024.12.pp.035-042

Copy the article DOI and follow the link https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-spravochnik-inzhenernyy-zhurnal

Please specify the article DOI in the order comments.