Entwicklung schnellaufender, wälzgelagerter Hauptspindeln:
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| Language: | German |
| Published: |
Frankfurt am Main
Verein Dt. Werkzeugmaschinenfabriken e.V.
1998
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| Series: | Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken: Forschungsberichte
147 |
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis I
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
2 Stand der Technik 3
2 1 Werkzeugmaschinen-Hauptspindeln 3
211 Fest-Loslagerung 3
212 Festlagerung 5
213 Elastisch angestellte Lagerung 7
2 2 Spindellager 8
221 Aufbau und Funktionsweise von Spindellagern 9
222 Radialluft, Druckwinkel und Axialposition der Lagerringe 11
223 Bohrbewegung der Kugel, Kreiselmomente 12
224 Einstellung und Funktion der Lagervorspannung 15
2 3 Veränderlichkeit der Kinematik eines Schrägkugellagers 16
231 Axial verspannte Lagersätze 18
2 4 Forschungsbedarf 21
3 Zielsetzung und Vorgehen 22
4 Kinematik schnelldrehender Schrägkugellager 24
4 1 Veränderungen der Lagerkinematik durch die Belastung 24
411 Kraftwirkungen am Schrägkugellager 24
412 Übertemperatur des Innenringes 29
413 Fliehkraftwirkungen an der Kugel 32
414 Fliehkraftwirkungen am Innen ring 33
4 2 Lagerkinematik für exemplarische Einsatzfälle 35
421 Lager mit konstanter Vorspannkraft 35
422 Lager in starrer Anstellung 40
4 3 Berechnung der effektiven Lagerlebensdauer 43
4 4 Innenring-Passung 45
4 5 Zusammenfassung der Berechnungsergebnisse 48
5 Versuche mit einzelnen Schrägkugellagern 50
5 1 Funktionsweise der Kapazitätsmessung 51
5 2 Bestimmung der kritischen Lagerkapazität 52
5 3 Versuche mit Ölschmierung 55
531 Einfluß des Dosierverfahrens 55
532 Einfluß der Vorspannung 57
5 4 Versuche mit Fettschmierung 58
541 Vorspann ungseinfluß 60
542 Einsatzdauer und Maximaldrehzahl bei Fettschmierung 62
Inhaltsverzeichnis II
543 Fettkammergeometrie 64
544 Käfigführung 65
6 Axial verspannte Schrägkugellager-Pakete 68
6 1 Schrägkugellager-Pakete in starrer Anstellung 68
611 Paketprüfstand 68
612 Starr angestellte Stahllager-O-Pakete 70
613 Tandem-O-Pakete 75
614 Starr angestellte Hybridlager-O-Pakete; Einfluß des Kugelwerkstoffes 76
615 Einfluß der Überdeckung am Innen ring 79
6 2 Starr angestellte Hochgeschwindigkeitslager-Pakete 83
621 Hochgeschwindigkeits-Stahllager 83
622 Hochgeschwindigkeits-Hybridlager 86
6 3 Elastisch angestellte Schrägkugellager-Pakete 87
631 Elastisch angestellte Standard-Stahllager-Pakete mit 15° Druckwinkel 87
632 Elastisch angestellte Stahllager mit 25° Druckwinkel 92
633 Elastisch angestellte Hochgeschwindigkeits-Hybridlager-Pakete 94
6 4 Zusammenfassung der Ergebnisse für starr und elastisch angestellte Lager 97
7 Kühlung von axial verspannten Schrägkugellager-Paketen 99
7 1 Kühl-Paketprüfstand 99
7 2 Starr angestellte Stahllager-Pakete mit unterschiedlicher Kühlung 100
7 3 Elastisch angestellte Stahllager-Pakete mit unterschiedlicher Kühlung 103
7 4 Hybridlager mit 25° Druckwinkel bei unterschiedlicher Kühlung 105
7 5 Fazit der Versuche mit unterschiedlichen Kühlverfahren 107
8 Versuche mit Spindellagerungen 108
8 1 Fest-Loslagerung 108
811 Fest-Loslagerung mit Stahllagem 108
812 Fest-Loslagerung mit Hybridlagem 110
813 Vergleich der Ergebnisse für den Paket- und den Spindelprüfstand 112
8 2 Federnd vorgespannte Lagerung 113
821 Federnd vorgespannte Lagerung mit Stahllagem 114
822 Thermisch kompensierter Lagerabstand 116
823 Federnd vorgespannte Lagerung mit Hybridlagem 117
8 3 Fazit der Versuche mit Spindellagerungen 120
9 Schlußfolgerungen für die Konstruktion und den Einsatz von
Schrägkugellagern 121
9 1 Lagerkonstruktion 121
9 2 Konstanthaltung der Vorspannkraft 126
921 Axial bewegliche Kugelbüchse 126
922 Radiale Freistellung der Außenringe der lastabgewandten Lager 128
Inhaltsverzeichnis
III
923 Regelung der Vorspannung in Abhängigkeit von der Temperatur 130
924 Hülse zur Konstanthaltung der Vorspannung 135
924 Zwangspositionierung der Außenringe 138
925 Spielfreie Vermeidung des Klemmens der Außenringe 140
10 Zusammenfassung 142
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