Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 7297
(13) U
(46) 2011.06.30
(51) МПК
B 24B 31/00 (2006.01)
(54) СТАНОК ДЛЯ МАГНИТНО-АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ
СФЕРИЧЕСКИХ ТОРЦОВ БОЧКООБРАЗНЫХ РОЛИКОВ
(21) Номер заявки: u 20100720
(22) 2010.08.16
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный аг-
рарный технический университет"
(BY)
(72) Авторы: Акулович Леонид Михайло-
вич; Сергеев Леонид Ефимович; Агей-
чик Валерий Александрович; Ермаков
Николай Иванович (BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение обра-
зования "Белорусский государствен-
ный аграрный технический универси-
тет" (BY)
(57)
Станок для магнитно-абразивной обработки сферических торцов бочкообразных ро-
ликов, содержащий С-образную станину и магнитную систему, состоящую из проходяще-
го через станину ярма и электромагнитных катушек, установленных на нижнем ведущем и
верхнем прижимном дисках, связанных с приводами вращения, отличающийся тем, что
верхний прижимной диск связан с приводом вращения вокруг лежащей в плоскости сим-
метрии ярма вертикальной оси с угловой скоростью ωu и выполнен в виде расположенно-
го дном вверх симметрично оси вращения цилиндрического металлического стакана с
наружным и внутренним диаметрами соответственно 188…190 и 148…150 мм, обращен-
ная вниз кромка которого имеет в осевом сечении угол наклона к оси симметрии 37…39
градусов, причем ее наружная часть расположена ниже внутренней, нижний ведущий
BY7297U2011.06.30

2. BY 7297 U 2011.06.30
2
диск имеет ось симметрии, лежащую в плоскости симметрии ярма, выполнен в виде па-
трона с верхним отверстием под установленный в него соосно меньшим основанием вниз
и выступающим за его пределы большим сферическим основанием вверх бочкообразный
ролик и связан с приводом вращения вокруг лежащей в плоскости симметрии ярма накло-
ненной к горизонтали на угол 37…39 градусов оси с угловой скоростью ωp, при этом в
проходящем через плоскость симметрии ярма сечении ось симметрии и вращения патрона
с роликом проходит через середину кромки цилиндрического стакана верхнего прижим-
ного диска перпендикулярно ей, а направления вращения дисков направлены так, что их
окружные скорости со стороны внешней части кромки направлены в разные стороны, а со
стороны ее внутренней части совпадают, причем
ωp = (2,5-3,0) ωu,
где ωp - угловая скорость патрона с роликом;
ωu - угловая скорость верхнего прижимного диска.
(56)
1. А.с. СССР 1030147, МПК B 24B 31/00. Бюл. № 27, 1983.
2. Нарышкин В.Н., Коросташевский Р.В. Подшипники качения. Справочник. - M.:
Машиностроение, 1984. - C. 60-61.
3. ГОСТ 520-2002. Подшипники качения. Общие технические условия. Межгосудар-
ственный стандарт. - Минск, по заказу Госстандарта РФ. - C. 126.
4. ГОСТ 9942-90. Подшипники упорные радиальные роликовые сферические одинар-
ные. Технические условия. - M.: ФГУП, Стандартинформ, 2007. - C. 1-5.
Полезная модель относится к чистовой обработке изделий ферроабразивным порош-
ком (ФАП) в магнитном поле и может быть использована в различных отраслях машино-
строения при обработке поверхностей роликов подшипников качения.
Известен [1] станок для магнитно-абразивной обработки шариков, содержащий С-
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 дис-
ка 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 маг-
нитно-абразивную обработку поверхностей сферических торцов бочкообразных роликов
роликовых упорных сферических одинарных подшипников серии 9039412 [2, 3, 4].
Задачей, которую решает полезная модель, является повышение качества и произво-
дительности магнитно-абразивной обработки поверхностей сферических торцов бочкооб-
разных роликов сферических упорных подшипников.
Поставленная задача решается с помощью станка для магнитно-абразивной обработки
сферических торцов бочкообразных роликов, содержащего C-образную станину и маг-
нитную систему, состоящую из проходящего через станину ярма и электромагнитных ка-
тушек, установленных на нижнем ведущем и верхнем прижимном дисках, связанных с
приводами вращения, где верхний прижимной диск связан с приводом вращения вокруг
лежащей в плоскости симметрии ярма вертикальной оси с угловой скоростью ωu и выпол-
нен в виде расположенного дном вверх симметрично оси вращения цилиндрического ме-
таллического стакана с наружным и внутренним диаметрами соответственно 188…190 и
148…150 мм, обращенная вниз кромка которого имеет в осевом сечении угол наклона к

3. BY 7297 U 2011.06.30
3
оси симметрии 37…39 градусов, причем ее наружная часть расположена ниже внутрен-
ней, нижний ведущий диск имеет ось симметрии, лежащую в плоскости симметрии ярма,
выполнен в виде патрона с верхним отверстием под установленный в него соосно мень-
шим основанием вниз и выступающим за его пределы большим сферическим основанием
вверх бочкообразный ролик и связан с приводом вращения вокруг лежащей в плоскости
симметрии ярма наклоненной к горизонтали на угол 37…39 градусов оси с угловой скоро-
стью ωp, при этом в проходящем через плоскость симметрии ярма сечении ось симметрии
и вращения патрона с роликом проходит через середину кромки цилиндрического стакана
верхнего прижимного диска перпендикулярно ей, а направления вращения дисков
направлены так, что их окружные скорости со стороны внешней части кромки направлены
в разные стороны, а со стороны ее внутренней части совпадают, причем
ωp = (2,5-3,0) ωu,
где ωp - угловая скорость патрона с роликом;
ωu - угловая скорость верхнего прижимного диска.
На фигуре изображен общий вид станка с разрезами по оси симметрии ярма.
Станок для магнитно-абразивной обработки сферических торцов бочкообразных ро-
ликов содержит С-образную станину 1 и магнитную систему, состоящую из проходящего
через станину 1 ярма 2 и электромагнитных катушек 3 и 4, установленных на нижнем ве-
дущем 5 и верхнем прижимном 6 дисках, связанных с приводами вращения. Верхний
прижимной диск 6 связан с приводом вращения от электродвигателя 7 вокруг лежащей в
плоскости симметрии ярма 2 вертикальной оси с угловой скоростью ωu и выполнен в виде
расположенного дном вверх симметрично оси вращения цилиндрического металлического
магнитопроводящего стакана с наружным D и внутренним d диаметрами соответственно
188…190 и 148…150 мм, обращенная вниз кромка которого имеет в осевом сечении угол
наклона к оси симметрии 37…39 градусов, причем ее наружная часть расположена ниже
внутренней. Прикрепленный нижним концом соосно к верхнему прижимному диску 6
расположенный по вертикальной оси вращения в плоскости симметрии ярма 2 соединен-
ный с электродвигателем 7 с помощью муфты 8 приводной вал 9 содержит шлицевое со-
единение 10 со стопорным болтом 11 с возможностью изменения его длины нижней части
приводного вала 9. Нижний ведущий диск имеет ось симметрии и вращения, лежащую в
плоскости симметрии ярма 2, и выполнен в виде магнитопроводящего патрона 5 с верх-
ним отверстием под установленный в него соосно меньшим основанием вниз и выступа-
ющим за его пределы большим сферическим основанием вверх бочкообразный ролик 12 с
резиновым фиксирующим ролик 12 кольцом 13. Патрон 5 связан с приводом вращения от
электродвигателя 14 вокруг лежащей в плоскости симметрии ярма 2 наклоненной к гори-
зонтали на угол 37…39 градусов оси с угловой скоростью ωp, при этом в проходящем че-
рез плоскость симметрии ярма сечении ось симметрии и вращения патрона 5 с роликом 12
проходит через середину кромки цилиндрического стакана верхнего прижимного диска 6
перпендикулярно ей, а направления вращения патрона 5 и диска 6 направлены так, что их
окружные скорости со стороны внешней части кромки в рассматриваемом сечении
направлены в разные стороны, а со стороны ее внутренней части совпадают, причем
ωp = (2,5-3,0) ωu,
где ωp - угловая скорость патрона с роликом;
ωu - угловая скорость верхнего прижимного диска.
Станок работает следующим образом.
Перед началом работы после установки обрабатываемого бочкообразного ролика 12 в
патрон 5 между сферической поверхностью ролика 12 и кромкой верхнего прижимного
диска 6 устанавливается с помощью шлицевого соединения 10 и стопорного болта 11 ми-
нимальный зазор 1…2 мм и помещается ФАП (на фигуре не показано). Патрон 5 вместе с
бочкообразным роликом 12 приводится с помощью электродвигателя 14 во вращение во-
круг своей наклонной оси. Одновременно с помощью электродвигателя 7 приводится во

4. BY 7297 U 2011.06.30
4
вращение вокруг вертикальной оси верхний прижимной диск 6. Торцевая сферическая по-
верхность бочкообразного ролика 12 плавно и равномерно обрабатывается расположен-
ной между ней и кромкой верхнего прижимного диска 6 ФАП, при этом силы трения, веса
и магнитное поле катушек 3 и 4 удерживает бочкообразный ролик 12 в патроне 5. Увели-
ченная в 2,5…3,0 раза угловая скорость патрона с роликом по сравнению с угловой скоро-
стью верхнего прижимного диска и установленные направления вращения патрона 5 и
диска 6 так, что их окружные скорости со стороны внешней части кромки в сечении по
плоскости симметрии ярма направлены в разные стороны, а со стороны ее внутренней ча-
сти совпадают, позволяют устранить неоднородность абразивного воздействия на сфери-
ческий торец ролика, а изменение зазора между сферической поверхностью торца ролика
12 и кромкой верхнего прижимного диска 6 обеспечивает подвижность ферроабразивной
"щетки" для нивелирования разницы окружных скоростей точек сферического торца ро-
лика. При этом происходит процесс самозатачивания абразивных зерен, снижается сте-
пень температурного и абразивного воздействия на сферическую поверхность торца,
обеспечивается стабильность качественных характеристик поверхностного слоя торца ро-
лика путем оптимизации глубины резания и уменьшения интенсивности воздействия теп-
лоты, выделяющейся при резании, от периферии к центру ролика. Имеющее место при
работе станка перекрестное воздействие абразивных зерен обеспечивает высокую степень
точности обработки сферической поверхности торца ролика путем ее совпадения с траек-
торией движения абразивных зерен и создания эффекта постоянства процесса резания.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.