專利名稱：一種小型高速主軸軸承定壓預(yù)緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種小型高速主軸軸承定壓預(yù)緊裝置。
背景技術(shù)：
小型高速加工機(jī)床中要求高速運(yùn)轉(zhuǎn)的主軸有足夠的剛性以承受徑向和軸向載荷，為滿足主軸運(yùn)轉(zhuǎn)精度和剛度的要求，需要主軸系統(tǒng)具有較好的動平衡，但是主軸在高速運(yùn)行中，軸承可能由于主軸發(fā)熱變形出現(xiàn)卡死而直接影響正常工作。
現(xiàn)有主軸軸承采用的預(yù)緊方式分為定位預(yù)緊和定壓預(yù)緊，定位預(yù)緊方式將兩軸承于軸承套中定位，結(jié)構(gòu)簡單，拆卸方便，但如果主軸高速運(yùn)行，軸承的溫升會使得軸向發(fā)生伸長變形，造成軸承卡死甚至于燒毀，而且改變了主軸系統(tǒng)的動平衡量，產(chǎn)生主軸剛度下降以及旋轉(zhuǎn)精度降低的負(fù)面影響，所以定位預(yù)緊方式僅適用于低速主軸系統(tǒng)；定壓預(yù)緊可實(shí)現(xiàn)主軸的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，預(yù)緊采用柱形彈簧或液壓擋邊實(shí)行定壓預(yù)緊，通過彈簧變形以消除溫升附加軸向伸長。
如圖1所示的是現(xiàn)有技術(shù)中慣用的定壓預(yù)緊裝置，前后兩個端蓋上以螺母將兩組軸承1和軸承11限位于軸套10之中，軸套10開有多個槽以配合兩組軸承，彈簧座4的一端通過彈簧5頂壓在可移動軸承1上，另外一端通過擋圈緊靠軸套10，兩組軸承受彈簧5的軸向推力作用。但是現(xiàn)有技術(shù)的定壓預(yù)緊裝置，常采用螺母或其它緊固件將軸承固定于軸上，將定位軸承與可移動軸承置于軸套中，彈簧座頂靠可移動軸承外圈端面，彈簧一端壓緊彈簧座，另一端頂壓在軸套上。主軸在高速旋轉(zhuǎn)中，主軸上為緊固件開設(shè)的多個螺紋或槽所引起的不平衡量會直接影響軸系的剛度和疲勞壽命，而且當(dāng)軸承外圈在軸套中軸向滑動時，軸承發(fā)熱會影響配合間隙并產(chǎn)生軸向伸長變形，進(jìn)而影響機(jī)床主軸系統(tǒng)的剛度、載荷能力和高速性，所以需要研究更為合理的預(yù)緊方法和結(jié)構(gòu)以應(yīng)用于小型高速機(jī)械的主軸系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)高速主軸系統(tǒng)中預(yù)緊裝置的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供工作可靠、裝配簡單的一種小型高速主軸軸承定壓預(yù)緊裝置。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的目的技術(shù)方案是包括置于軸套兩端孔內(nèi)的第一軸承和第二軸承，主軸裝在第一軸承和第二軸承中，軸端螺母將主軸和第二軸承定位于軸套中。軸套內(nèi)還設(shè)有襯套，襯套一端的外沿卡于軸套的階梯孔內(nèi)并被第二軸承外圈壓緊定位，襯套另一端裝有彈簧座，彈簧置于彈簧座中，彈簧座的一端頂靠彈簧擋圈和彈性擋圈，彈性擋圈嵌入滑動套，滑動套設(shè)于第一軸承軸承與軸套之間，滑動套與第一軸承外圈為過盈配合，滑動套與軸套之間為間隙配合。
本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果體現(xiàn)在1、本實(shí)用新型將原有定壓預(yù)緊裝置所產(chǎn)生的對軸承外圈的推力轉(zhuǎn)化為拉力，可避免采用螺母或其它緊固件固定軸承，從而消除由軸體上的螺紋或槽所引起的不平衡量，使主軸系統(tǒng)工作可靠穩(wěn)定；2、與軸承通過過盈配合相固聯(lián)的滑動套可實(shí)現(xiàn)軸向移動，從而可對主軸系統(tǒng)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下由于溫升所引起的軸向伸長進(jìn)行補(bǔ)償，避免軸承卡死；同時，與采用間隙配合將軸承直接安裝于軸套內(nèi)的結(jié)構(gòu)相比，本實(shí)用新型通過滑動套實(shí)現(xiàn)軸承在軸套內(nèi)的軸向滑動，可增大滑動接觸面積，因而可在配合間隙相同的情況下獲得更高的支撐剛度；3、滑動套設(shè)于軸套與軸承之間，起到過渡的作用，相對于直接利用軸承外圈在軸套中軸向滑動的結(jié)構(gòu)相比，本實(shí)用新型可減小軸承發(fā)熱對配合間隙的影響，從而允許滑動套和軸套之間采用較小的配合間隙，有利于減小系統(tǒng)的振動；4、除軸體本身、軸承內(nèi)圈及其組件外，其它零部件均為非旋轉(zhuǎn)件，可減少具有高精度要求的零件數(shù)目，進(jìn)而可減小對主軸系統(tǒng)進(jìn)行動平衡的工作量。
本實(shí)用新型應(yīng)用于主要承受徑向載荷的小型高速機(jī)械如高速數(shù)控繞線機(jī)等的主軸軸承定壓預(yù)緊裝置。


圖1為現(xiàn)有的小型高速主軸軸承定壓預(yù)緊裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖3為本實(shí)用新型的滑動套另一種結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖中1、軸承，2、滑動套，2.1、螺紋孔，2.2、環(huán)形槽，3、防松螺母，4、彈簧座，5、彈簧，6、彈簧擋圈，7、彈性擋圈，8、主軸，9、襯套，10、軸套，11、軸承，12、軸端螺母。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
如圖1、2、3所示，本實(shí)用新型包括置于軸套10兩端孔內(nèi)的第一軸承1和第二軸承11，主軸8裝在第一軸承1和第二軸承11中，軸端螺母12將主軸8和第二軸承11定位于軸套10中。軸套10內(nèi)還設(shè)有襯套9，襯套9一端的外沿卡于軸套10的階梯孔內(nèi)并被第二軸承11外圈壓緊定位，襯套9另一端裝有彈簧座4，彈簧5置于彈簧座4中，彈簧座4的一端頂靠彈簧擋圈6和彈性擋圈7，彈性擋圈7嵌入滑動套2，滑動套2設(shè)于第一軸承軸承1與軸套10之間，滑動套2與第一軸承1外圈為過盈配合，滑動套2與軸套10之間為間隙配合。
所述的滑動套2外圓柱表面設(shè)有至少一個環(huán)槽2.2。所述的第一軸承1和第二軸承11為深溝球軸承或面對面安裝的角接觸球軸承。
本實(shí)用新型提供的定壓預(yù)緊裝置將主軸8的可移動端軸承1通過過盈配合置于可在軸套10內(nèi)沿主軸軸向滑動的滑動套2內(nèi)；彈簧座4通過螺紋固定于襯套9上，滑動套2通過彈簧座4、彈簧5、彈簧擋圈6和彈性擋圈7等部件與襯套10實(shí)現(xiàn)彈性聯(lián)接，軸端螺母12將軸8、定位的軸承1和11、襯套9等裝配完畢的預(yù)緊組件整體壓入軸套10并定位于其中；由于襯套9定位于軸套10內(nèi)，當(dāng)彈簧5在軸端螺母12作用下被壓縮時，沿軸向向右的彈簧作用力依次通過彈簧擋圈6和彈性擋圈7傳遞到滑動套2之上，進(jìn)而使軸承1的外圈受到向右的作用力，最終使可移動軸承1和定位軸承11同時得到預(yù)緊。
本實(shí)用新型利用軸承支撐之間的空間，將通常位于兩軸承之間的定壓預(yù)緊裝置所產(chǎn)生的對軸承外圈的推力轉(zhuǎn)化為拉力，可以省卻螺母或其它緊固件固定軸承，從而避免了由主軸上的螺紋或槽所引起的不平衡量以及對軸體剛度及疲勞壽命的削弱。
滑動套2與軸套10采用微間隙配合以實(shí)現(xiàn)滑動套2在軸套10中的軸向移動，滑動套2與軸承1外圈通過過盈配合相固聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)滑動套2的整體軸向移動，從而可對主軸系統(tǒng)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下由于溫升所引起的軸向伸長進(jìn)行補(bǔ)償，避免軸承卡死。
進(jìn)一步，在滑動套2外圓柱表面適當(dāng)位置加開一個或數(shù)個環(huán)形槽2.2，該改進(jìn)結(jié)構(gòu)可減小滑動套與軸套之間的滑動阻力；通過向環(huán)形槽中填充適量潤滑脂，可進(jìn)一步減小滑動摩擦阻力并增大支撐阻尼；根據(jù)設(shè)備實(shí)際要求選擇凹槽的布局、數(shù)量、槽寬和槽深，可對軸承支撐系統(tǒng)的支撐剛度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而便于根據(jù)實(shí)際需要對支撐系統(tǒng)動力學(xué)特性進(jìn)行控制。
所述的彈簧座4通過螺紋固定于襯套9，也可以增加防松螺母3固定。彈簧座4開有彈簧孔，可將彈簧5穩(wěn)定置于孔中。
上述的兩組軸承可為深溝球軸承或面對面安裝的角接觸球軸承，軸承采用脂潤滑。所述的滑動套2底部設(shè)計有四個螺紋孔2.1用以拆卸軸承1。
權(quán)利要求1.一種小型高速主軸軸承定壓預(yù)緊裝置，包括置于軸套(10)兩端孔內(nèi)的第一軸承(1)和第二軸承(11)，主軸(8)裝在第一軸承(1)和第二軸承(11)中，軸端螺母(12)將主軸(8)和第二軸承(11)定位于軸套(10)中，其特征在于軸套(10)內(nèi)還設(shè)有襯套(9)，襯套(9)一端的外沿卡于軸套(10)的階梯孔內(nèi)并被第二軸承(11)外圈壓緊定位，襯套(9)另一端裝有彈簧座(4)，彈簧(5)置于彈簧座(4)中，彈簧座(4)的一端頂靠彈簧擋圈(6)和彈性擋圈(7)，彈性擋圈(7)嵌入滑動套(2)，滑動套(2)設(shè)于第一軸承軸承(1)與軸套(10)之間，滑動套(2)與第一軸承(1)外圈為過盈配合，滑動套(2)與軸套(10)之間為間隙配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型高速主軸軸承定壓預(yù)緊裝置，其特征在于所述的滑動套(2)外圓柱表面設(shè)有至少一個環(huán)形槽(2.2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型高速主軸軸承定壓預(yù)緊裝置，其特征在于所述的第一軸承(1)和第二軸承(11)為深溝球軸承或面對面安裝的角接觸球軸承。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種小型高速主軸軸承定壓預(yù)緊裝置。包括置于軸套兩端孔內(nèi)的第一、第二軸承，主軸裝在第一、第二軸承中，軸端螺母將主軸和第二軸承定位于軸套中。軸套內(nèi)還設(shè)有襯套，襯套一端的外沿卡于軸套的階梯孔內(nèi)并被第二軸承外圈壓緊定位，襯套另一端裝有彈簧座，彈簧置于彈簧座中，彈簧座的一端頂靠彈簧擋圈和彈性擋圈，彈性擋圈嵌入滑動套，滑動套設(shè)于第一軸承軸承與軸套之間，滑動套與第一軸承外圈為過盈配合，滑動套與軸套之間為間隙配合。本實(shí)用新型通過對原有技術(shù)中彈簧對兩組軸承的推力轉(zhuǎn)為拉力，有效提高主軸系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，并可通過設(shè)于軸承與軸套之間的滑動套，實(shí)現(xiàn)軸向移動補(bǔ)償，同時增大滑動接觸面積，獲得更高支撐剛度。
文檔編號B23B19/00GK2865938SQ200620101508
公開日2007年2月7日 申請日期2006年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月8日
發(fā)明者陳文華, 馬子魁, 劉次近, 李立新, 錢萍 申請人:浙江大學(xué)