Станок для комбинированной обработки поверхностей конических роликов подшипников

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СТАНОК ДЛЯ КОМБИНИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ КОНИЧЕСКИХ РОЛИКОВ ПОДШИПНИКОВ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Акулович Леонид Михайлович Сергеев Леонид Ефимович Агейчик Валерий Александрович Ермаков Николай Иванович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Станок для комбинированной обработки поверхностей конических роликов подшипников, содержащий -образную станину и магнитную систему, состоящую из проходящего через станину ярма и электромагнитных катушек, установленных на равновеликих нижнем и верхнем горизонтальных дисках с совпадающими вертикальными осями симметрии, находящимися в плоскости симметрии ярма, отличающийся тем, что между нижним и верхним горизонтальным дисками установлен своей боковой конической поверхностью конический ролик, боковая поверхность которого является боковой поверхностью усеченного прямого кругового конуса, а большее основание выполнено в виде соосного с конусной частью шарового сегмента, образующего большой сферический торец, ось симметрии которого находится в плоскости симметрии ярма и располагается горизонтально, причем большой сферический торец конического ролика расположен за 73712011.06.30 пределами горизонтальной проекции верхнего прижимного диска со стороны неразрывной вертикальной части ярма и соприкасается с торцом расположенного между неразрывной вертикальной частью ярма и коническим роликом симметрично плоскости симметрии ярма с возможностью вращения с помощью электродвигателя вместе с расположенной симметрично этой плоскости вертикальной осью шлифовального диска, симметричного относительно проходящей через ось симметрии конического ролика горизонтальной плоскости, причем в осевом вертикальном сечении большой сферический торец ролика полностью охватывается контуром соответствующего ему по форме и одного с ним радиуса кривизны торца шлифовального диска, при этом со стороны малого основания конического ролика по его оси выполнено установочное технологическое отверстие с резьбой,с помощью которого конический ролик навинчен на соосный с ним вал приводного электродвигателя, жестко закрепленного на нижнем конце стержня, расположенного своей осью симметрии в перпендикулярной оси конического ролика вертикальной плоскости,причем верхний конец стержня присоединен с возможностью вращения в этой вертикальной плоскости к станине с помощью шарнира с горизонтальной осью, расположенной в плоскости симметрии ярма, а в вертикальном положении стержень своей расположенной в перпендикулярной оси конического ролика вертикальной плоскости частью упирается в упор, закрепленный на станине со стороны направления окружных скоростей торца шлифовального круга в точках его касания с большим сферическим торцом конического ролика, а при вращении конического ролика в рабочем положении в верхней части его большого сферического торца в точках касания с торцом шлифовального круга направления их скоростей совпадают, а максимальный радиусокружности шлифовального круга меньше расстоянияпо вертикали от верхней точки конического ролика до оси вращения стержня, а направление нарезки резьбы отверстия конического ролика совпадает с направлением его вращения.(56) 1. А.с. СССР 1030147, МПК 24 31/00 // Бюл.27. - 1983. 2. Нарышкин В.Н., Коросташевский Р.В. Подшипники качения Справочник. - М. Машиностроение, 1984. - С. 60-61. 3. ГОСТ 520-2002. Подшипники качения. Общие технические условия. Межгосударственный стандарт. - Минск, по заказу Госстандарта РФ. - С. 126. 4. ГОСТ 9942-90. Подшипники упорные радиальные роликовые сферические одинарные. Технические условия. - М., ФГУП, Стандартинформ, 2007. - С. 1-5. Полезная модель относится к комбинированной одновременной шлифовальной обработке и чистовой обработке изделий ферроабразивным порошком (ФАП) в магнитном поле и может быть использовано в различных отраслях машиностроения при обработке поверхностей роликов подшипников качения. Известен 1 станок для магнитно-абразивной обработки шариков, содержащий образную станину и магнитную систему, состоящую из проходящего через станину ярма и электромагнитных катушек, установленных на ведущем и прижимном дисках, первый из которых связан с приводом вращения вокруг вертикальной оси, а второй - с приводом возвратно-поступательных перемещений вдоль той же оси, причем на обращенных друг к другу торцах дисков выполнены канавки полукруглого профиля, а в канавке каждого диска установлены вставки из диамагнитного материала, которые расположены поочередно по обе стороны от оси симметрии полукруглого профиля канавки. Такое устройство не позволяет производить качественную и производительную шлифовальную обработку поверхностей сферических торцов и магнитно-абразивную обра 2 73712011.06.30 ботку боковых поверхностей конических роликов роликовых упорных сферических одинарных подшипников, например, номер 9039436 2, 3, 4. Задачей, которую решает полезная модель, является повышение качества и производительности одновременной шлифовальной обработки поверхности большого сферического торца и магнитно-абразивной обработки боковой поверхности конического ролика роликовых упорных сферических одинарных подшипников. Поставленная задача решается с помощью станка для комбинированной обработки поверхностей конических роликов подшипников содержащего -образную станину и магнитную систему, состоящую из проходящего через станину ярма и электромагнитных катушек, установленных на равновеликих нижнем и верхнем горизонтальных дисках с совпадающими вертикальными осями симметрии, находящимися в плоскости симметрии ярма, где между нижним и верхним горизонтальным дисками установлен своей боковой конической поверхностью конический ролик, боковая поверхность которого является боковой поверхностью усеченного прямого кругового конуса, а большее основание выполнено в виде соосного с конусной частью шарового сегмента, образующего большой сферический торец, ось симметрии которого находится в плоскости симметрии ярма и располагается горизонтально, причем большой сферический торец конического ролика расположен за пределами горизонтальной проекции верхнего прижимного диска со стороны неразрывной вертикальной части ярма и соприкасается с торцом расположенного между неразрывной вертикальной частью ярма и коническим роликом симметрично плоскости симметрии ярма с возможностью вращения с помощью электродвигателя вместе с расположенной симметрично этой плоскости вертикальной осью шлифовального диска,симметричного относительно проходящей через ось симметрии конического ролика горизонтальной плоскости, причем в осевом вертикальном сечении большой сферический торец ролика полностью охватывается контуром соответствующего ему по форме и одного с ним радиуса кривизны торца шлифовального диска, при этом со стороны малого основания конического ролика по его оси выполнено установочное технологическое отверстие с резьбой, с помощью которого конический ролик навинчен на соосный с ним вал приводного электродвигателя, жестко закрепленного на нижнем конце стержня, расположенного своей осью симметрии в перпендикулярной оси конического ролика вертикальной плоскости, причем верхний конец стержня присоединен с возможностью вращения в этой вертикальной плоскости к станине с помощью шарнира с горизонтальной осью,расположенной в плоскости симметрии ярма, а в вертикальном положении стержень своей расположенной в перпендикулярной оси конического ролика вертикальной плоскости частью упирается в упор, закрепленный на станине со стороны направления окружных скоростей торца шлифовального круга в точках его касания с большим сферическим торцом конического ролика, а при вращении конического ролика в рабочем положении в верхней части его большого сферического торца в точках касания с торцом шлифовального круга направления их скоростей совпадают, а максимальный радиусокружности шлифовального круга меньше расстоянияпо вертикали от верхней точки конического ролика до оси вращения стержня, а направление нарезки резьбы отверстия конического ролика совпадает с направлением его вращения. На фиг. 1 изображен общий вид станка на фиг. 2 - видна фиг. 1. Станок для комбинированной обработки поверхностей конических роликов подшипников содержит -образную станину 1 и магнитную систему, состоящую из проходящего через станину 1 ярма 2 и электромагнитных катушек 3 и 4, установленных соответственно на равновеликих нижнем 5 и верхнем 6 горизонтальных дисках с совпадающими вертикальными осями симметрии, находящимися в плоскости симметрии ярма 1. Между нижним 5 и верхним 6 горизонтальным дисками установлен своей боковой конической поверхностью конический ролик 7, боковая поверхность которого является боковой поверхностью усеченного прямого кругового конуса, а большее основание выполнено в виде 3 73712011.06.30 соосного с конусной частью шарового сегмента, образующего большой сферический торец, ось симметрии которого находится в плоскости симметрии ярма 1 и располагается горизонтально, причем большой сферический торец конического ролика 7 расположен за пределами горизонтальной проекции верхнего диска 6 со стороны неразрывной вертикальной части ярма 1. Большой сферический торец конического ролика 7 соприкасается с торцом расположенного между неразрывной вертикальной частью ярма 1 и коническим роликом 7 симметрично плоскости симметрии ярма 1 с возможностью вращения с помощью электродвигателя 8 вместе с расположенной симметрично этой плоскости вертикальной осью 9 шлифовального диска 10, симметричного относительно проходящей через ось симметрии конического ролика 7 горизонтальной плоскости. В осевом вертикальном сечении большой сферический торец конического ролика 7 полностью охватывается контуром соответствующего ему по форме и одного с ним радиуса кривизны торца шлифовального диска 10. Со стороны малого основания конического ролика 7 по его оси выполнено установочное технологическое отверстие 11 с резьбой 12, с помощью которого конический ролик 7 навинчен на соосный с ним вал приводного электродвигателя 13. Глубина навинчивания регулируется с помощью регулировочных прокладок 14 различной толщины, установленных между торцевым пояском вала электродвигателя 13 и малым торцом ролика 7. Электродвигатель 13 жестко закреплен на нижнем конце стержня 15,расположенного своей осью симметрии в перпендикулярной оси конического ролика 7 вертикальной плоскости, причем верхний конец стержня 15 присоединен с возможностью вращения в этой вертикальной плоскости к станине 1 с помощью шарнира с горизонтальной осью 16, расположенной в плоскости симметрии ярма 1. В вертикальном положении стержень 15 своей расположенной в перпендикулярной оси конического ролика 7 вертикальной плоскости частью упирается в упор 17, закрепленный на станине 1 со стороны направления окружных скоростей торца шлифовального круга 10 в точках его касания с большим сферическим торцом конического ролика 7. Вращение вала электродвигателя 13 направлено таким образом, что при вращении конического ролика 7 в рабочем положении в верхней части его большого сферического торца в точках касания с торцом шлифовального круга 10 направления их скоростей совпадают, а максимальный радиусокружности шлифовального круга 10 меньше расстоянияпо вертикали от верхней точки конического ролика 7 до оси симметрии оси 16 вращения стержня 15, а направление нарезки резьбы 12 отверстия 11 конического ролика 7 совпадает с направлением его вращения. Станок работает следующим образом. Перед началом работы после навинчивания на регулируемую прокладками 14 глубину обрабатываемого конического ролика 7 на вал электродвигателя 13 и опускания стержня 1-5 в вертикальное рабочее положение между конической поверхностью ролика 7 и поверхностями нижнего 5 и верхнего диска 6 помещается ФАП (на фиг. не показано). Конический ролик 7 своим большим сферическим торцом входит в контакт с соответствующим ему по форме и одного с ним радиуса кривизны торцом шлифовального диска 10. При включении в работу электродвигателей 8 и 13 шлифовальный круг 10 и конический ролик 7 вращаются в указанных на фиг. 1 и 2 направлениях. При этом действующая со стороны шлифовального круга 10 на конический ролик 7 сила трения прижимает стержень 15 к упору 17, сохраняя постоянным его вертикальное положение. Направление вращения конического ролика 7 выбрано таким образом, что возникающая при этом разность моментов трения его верхней и нижней частей о торцевую поверхность шлифовального круга 10 также способствует прижатию стержня 15 к упору 17. Шлифовальный круг 10 шлифует поверхность большого сферического торца конического ролика 7, которая в дальнейшем подвергается дополнительной магнитно-абразивной обработке на специализированном станке, а боковая поверхность конического ролика подвергается чистовой магнитноабразивной обработке. При этом обеспечивается подвижность ферроабразивной щетки для нивелирования разницы окружных скоростей точек боковой поверхности ролика,4 73712011.06.30 происходит процесс самозатачивания абразивных зерен, снижается степень температурного и абразивного воздействия на обрабатываемую поверхность. Так как максимальный радиусокружности шлифовального круга 10 меньше расстоянияпо вертикали от верхней точки конического ролика 7 до оси 16 вращения стержня 15, то после окончания технологического процесса обработки и выключения электродвигателей 8 и 13 путем поворота стержня 15 вокруг оси 16 конический ролик 7 отводится в сторону и заменяется на подлежащий обработке. В силу того, что направление нарезки резьбы 12 отверстия 11 конического ролика 7 совпадает с направлением его вращения, то в процессе обработки исключается возможность свинчивания конического ролика 7 с вала электродвигателя 13. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5