專利名稱：一種帶預(yù)緊推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，特別是涉及一種具有較大軸向載荷的主軸。
背景技術(shù)：
在摩擦試驗(yàn)機(jī)等具有較大軸向載荷的設(shè)備上，需要帶推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)傳遞動(dòng)力，圖I示出現(xiàn)有帶推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)主軸2’為中間大、兩頭小的階梯軸，主軸2’中段24’的上側(cè)設(shè)有直徑略小于中段24’的上軸承段22’，上軸承段22’的上端部開有退刀槽221’，退刀槽221’上側(cè)為直徑最小的上連接段21’，上連接段21’的外周設(shè)外螺紋。上軸承段22’下端設(shè)凸起的軸肩23’，軸肩23’的直徑大于中段24’；主軸2’中段24’的下側(cè)設(shè)有直徑略小于中段24’的下軸承段25’。·推力軸承6’、墊圈5’和上軸承3’(深溝球軸承)依次安裝在主軸2’的上軸承段22’上，推力軸承6’下側(cè)的固定圈頂在主軸2’軸肩23’的上端面上，推力軸承6’上側(cè)的活動(dòng)圈頂住墊圈5’下端面的內(nèi)環(huán)面。墊圈5’的上端面外周設(shè)有向上延伸的上凸緣，該上凸緣頂在上軸承3’的外圈下端面上。機(jī)座I’上開有軸向貫通的直孔，間隔套9’插裝在該直孔中。主軸2’安裝在機(jī)座I’的直孔中。主軸2’中段24’、軸肩23’和主軸2’上軸承段22’上的推力軸承6’伸入間隔套9’中，墊圈5’下端面的外環(huán)面頂住間隔套9’的上端面。墊圈5’和上軸承3’的外圈位于機(jī)座I的直孔中。主軸2’上連接段21’上螺合一個(gè)圓螺母211’，該圓螺母211’下端面上內(nèi)側(cè)環(huán)形的內(nèi)凸緣頂住上軸承3’的內(nèi)圈，一個(gè)頂絲212’螺合于圓螺母211’上徑向螺孔中，該頂絲212’將該圓螺母211’固定在主軸2’的上連接段21’上。上法蘭盤4’被幾個(gè)螺釘41’固定在機(jī)座I’的上端面上，遮蓋上軸承3’的外圈。圓螺母211’從上法蘭盤4’的內(nèi)孔中露出。下軸承7’(深溝球軸承)安裝在位于機(jī)座I’直孔中的主軸2’的下軸承段25’上。下法蘭盤8，被幾個(gè)螺釘81’固定在機(jī)座I’的下端面上。下法蘭盤8’將下球軸承7’外圈頂入機(jī)座I’的直孔中，下軸承7’外圈的上端面抵住間隔套9’的下端面。主軸2’的下端部從下法蘭盤8’的內(nèi)孔中向外伸出。為了提高該主軸機(jī)構(gòu)的運(yùn)行平穩(wěn)性和運(yùn)行精度，就必須限制主軸2’的軸向竄動(dòng)。為此需要適當(dāng)調(diào)整主軸2’上連接段21’上的圓螺母211’，使其適當(dāng)?shù)貕壕o第一深溝球軸承3’的內(nèi)圈，以通過第一深溝球軸承3’外圈和墊圈5’向推力軸承6’施加適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力。但是，在實(shí)際的裝配作業(yè)中，由于上軸承3’的內(nèi)圈通常與主軸2’上連接段21’配合較緊，裝配工人很難將圓螺母211’調(diào)整到合適的位置，使推力軸承6’得到適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力而主軸2’的軸向竄動(dòng)最??；要么推力軸承6’被壓得過緊而易于損壞；要么推力軸承6’過松，主軸2’的軸向竄動(dòng)量過大，空載和輕載時(shí)上軸承3’和推力軸承6’的鋼球和滾道之間易產(chǎn)生劃傷，而發(fā)生振動(dòng)、出現(xiàn)噪音。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在提供一種運(yùn)行精度高且易于調(diào)整的帶預(yù)緊推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種帶預(yù)緊推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)，它包括機(jī)座、主軸、下軸承、上法蘭盤、推力軸承、下軸承和下法蘭盤；機(jī)座上軸向貫通的主軸孔上端設(shè)臺(tái)階、下側(cè)設(shè)依次增大的三段階梯型臺(tái)階；主軸從上向下有直徑依次增大的上連接段、上軸承段、中段、推力軸承段、下軸承段、 凸肩和下連接段；上軸承段；主軸的上軸承段套裝上軸承的內(nèi)圈，上軸承的外圈伸入機(jī)座主軸孔上側(cè)臺(tái)階中；主軸上連接段從安裝在機(jī)座上端面上的上法蘭盤的內(nèi)孔向外伸出；機(jī)座主軸孔下側(cè)階梯型臺(tái)階的上段中裝有支撐圈、環(huán)形的第一預(yù)緊波紋彈簧和推力軸承的活動(dòng)圈，該支撐圈的下端面外側(cè)環(huán)形的臺(tái)階上安放第一預(yù)緊波紋彈簧，該第一預(yù)緊波紋彈簧的下端面頂住該推力軸承的活動(dòng)圈；推力軸承的固定圈套裝在主軸推力軸承段上并與下?lián)跞σ黄鹞挥跈C(jī)座主軸孔下側(cè)階梯型臺(tái)階的中段中；機(jī)座主軸孔下側(cè)階梯型臺(tái)階的下段中安裝軸承套，下軸承安裝在該軸承套的內(nèi)孔中，軸承套上端的內(nèi)凸緣擋住下軸承的外圈；下軸承的內(nèi)圈套裝在主軸下軸承段上，分別抵住推力軸承固定圈下側(cè)的下?lián)跞椭鬏S凸肩；一個(gè)調(diào)整墊片套在軸承套的外側(cè)并位于機(jī)座的下端面與下法蘭盤之間；多個(gè)螺釘分別穿過下法蘭盤上對(duì)應(yīng)的過孔鎖入軸承套上對(duì)應(yīng)螺孔，使下法蘭盤上端面內(nèi)側(cè)的環(huán)形凸緣頂緊下軸承的外圈；另外有多個(gè)螺釘分別穿過下法蘭盤上對(duì)應(yīng)的過孔和該調(diào)整墊片上對(duì)應(yīng)的過孔鎖入機(jī)座上對(duì)應(yīng)螺孔，使該支撐圈與推力軸承的活動(dòng)圈之間留有一個(gè)間隙；主軸的凸肩和下連接段從下法蘭盤的中心孔中向外伸出。本實(shí)用新型利用推力軸承上側(cè)的第一預(yù)緊波紋彈簧對(duì)推力軸承施加預(yù)緊力，通過使用軸承套安裝上軸承并用調(diào)整墊片控制支撐圈與推力軸承的活動(dòng)圈之間的間隙，以自動(dòng)限制主軸因推力軸承本身軸向間隙而產(chǎn)生的軸向竄動(dòng)；保證了主軸高精度運(yùn)行。當(dāng)下軸承和推力軸承長期使用后發(fā)生磨損、軸向間隙增大，只需減小調(diào)整墊片的厚度，就可以消除增大的間隙。安裝時(shí)和后期維護(hù)時(shí)，軸向間隙的調(diào)整作業(yè)都非常簡(jiǎn)單。在優(yōu)選的實(shí)施結(jié)構(gòu)中所述機(jī)座主軸孔上側(cè)臺(tái)階中裝有外墊圈和環(huán)形的第二預(yù)緊波紋彈簧；該第二預(yù)緊波紋彈簧夾在所述上軸承的外圈與該外墊圈之間。適當(dāng)調(diào)整外墊圈的厚度，可以使第二預(yù)緊波紋彈簧以適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力頂壓上軸承的外圈。消除上軸承本身的軸向間隙，提高運(yùn)行精度。在優(yōu)選的實(shí)施結(jié)構(gòu)中所述上軸承為深溝球軸承；所述下軸承由兩個(gè)角接觸軸承以DT組合的方式構(gòu)成，所述軸承套上端的內(nèi)凸緣擋住第一角接觸軸承的外圈，所述下法蘭盤上端面內(nèi)側(cè)的環(huán)形凸緣頂緊第二角接觸軸承的外圈；兩個(gè)角接觸軸承的內(nèi)圈套裝在所述主軸的下軸承段上，其中第一角接觸軸承的內(nèi)圈經(jīng)所述的下?lián)跞Φ肿∷鐾屏S承的固定圈，第二角接觸軸承的內(nèi)圈抵住所述主軸凸肩。使用兩個(gè)角接觸軸承以DT組合方式構(gòu)成的角接觸軸承組替代主軸下側(cè)原有的深溝球軸承，可以提高了主軸的平穩(wěn)性和運(yùn)行精度。在優(yōu)選的實(shí)施結(jié)構(gòu)中所述的調(diào)整墊片有左、右兩個(gè)半圓環(huán)組成；每個(gè)半圓環(huán)兩端面各設(shè)一個(gè)與所述過孔具有相等半徑的半圓槽，每個(gè)半圓環(huán)內(nèi)周面的中部設(shè)有一個(gè)長條形槽，該長條形槽的寬度等于所述過孔的直徑且該長條形槽與兩端面的半圓槽之間各設(shè)一個(gè)所述的過孔；每個(gè)半圓環(huán)的外周面上在每個(gè)過孔與本側(cè)端面之間各設(shè)一個(gè)卡槽。這種左、右兩個(gè)半圓環(huán)組成的調(diào)整墊片可以在維修時(shí)不拆除下法蘭盤的情況予以更換。更換時(shí)，下拆除分別穿過四個(gè)過孔的四個(gè)螺絲，并松開穿過每兩個(gè)對(duì)接半圓槽組成的過孔中的螺絲和穿過兩個(gè)長條形槽中的螺絲，就可以分別使用卡鉤鉤住左、右兩個(gè)半圓環(huán)上的卡槽，使左、右兩個(gè)半圓環(huán)分開，進(jìn)而取出左、右兩個(gè)半圓環(huán)。從而簡(jiǎn)化更換調(diào)整墊片的作業(yè)，便于后期維護(hù)時(shí)，減小調(diào)整墊片的厚度，調(diào)整軸向間隙。[0011]本實(shí)用新型帶預(yù)緊推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)，采用上述的結(jié)構(gòu)，使主軸的徑向跳動(dòng)控制在O. 002毫米之內(nèi)，主軸的軸向竄動(dòng)控制在O. 005-0. 01毫米之內(nèi)，有效地提高了主軸運(yùn)行的平穩(wěn)性和運(yùn)行精度。它可避免空載和輕載時(shí)上軸承和推力軸承的鋼球和滾道之間的劃傷，以及振動(dòng)和噪音。

圖I為現(xiàn)有帶推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型帶預(yù)緊推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)一個(gè)實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2中A部的局部放大示意圖。圖4為圖2中B部的局部放大示意圖?！D5為圖2中C部的局部放大示意圖。圖6為圖2實(shí)施例中調(diào)整墊片的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型帶預(yù)緊推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參看圖2。它包括機(jī)座I、主軸2、上軸承3、上法蘭盤4、預(yù)緊組件5、推力軸承6、下軸承7、下法蘭盤8和調(diào)整墊片9。機(jī)座I上開有軸向貫通的主軸孔12，以便插入和安裝主軸2。主軸孔12的上端設(shè)臺(tái)階11，臺(tái)階11中安裝上軸承3 (深溝球軸承)和預(yù)緊組件5。主軸孔12下側(cè)設(shè)三段階梯型臺(tái)階，該階梯型臺(tái)階的上段和中段13中安裝推力軸承6及下?lián)跞?4 ;該階梯型臺(tái)階的下段14孔徑最大，用以安裝下軸承7的軸承套71。主軸2從上向下為直徑依次增大的七段的階梯軸，主軸2上端為直徑最小的上連接段21。上連接段21下側(cè)為上軸承段22，上軸承段22的上端部開有卡槽221，上軸承段22下側(cè)依次是主軸2中段23、推力軸承段24、下軸承段25、過渡凸肩26、凸肩27和下連接段28。主軸2安裝在機(jī)座I的主軸孔12中。請(qǐng)參看圖3 :內(nèi)墊圈223穿套在主軸2上軸承段22下側(cè)并頂靠主軸2中段23的上端面，上軸承3的內(nèi)圈31套裝在主軸2上軸承段22上側(cè)，內(nèi)墊圈223上端面內(nèi)側(cè)的環(huán)形凸緣2231抵住上軸承3的內(nèi)圈31下端面。一個(gè)彈簧卡圈222卡在主軸2上側(cè)的卡槽221中并從上側(cè)阻擋上軸承3的內(nèi)圈31。預(yù)緊組件5由外墊圈52和環(huán)形的第二預(yù)緊波紋彈簧51組成。外墊圈52和第二預(yù)緊波紋彈簧51安裝在機(jī)座I主軸孔12上側(cè)臺(tái)階11的下端部。內(nèi)墊圈223位于外墊圈52和第二預(yù)緊波紋彈簧51的內(nèi)孔中。上軸承3的外圈32安裝在機(jī)座I主軸孔12上側(cè)臺(tái)階11的中部。第二預(yù)緊波紋彈簧51夾在上軸承3的外圈32與外墊圈52之間。上法蘭盤4被數(shù)個(gè)螺釘42固定在機(jī)座I上端面上，上法蘭盤4下端面上的環(huán)形定位凸緣伸入機(jī)座I主軸孔12上側(cè)臺(tái)階11的上端部并與上軸承3的外圈32保持一定間隙。主軸2的上連接段21從上法蘭盤4的內(nèi)孔41向外伸出。適當(dāng)選擇內(nèi)墊圈223的厚度，可以使彈簧卡圈222卡住上軸承3的內(nèi)圈31且使其不能移動(dòng)。內(nèi)墊圈223的直徑略大于主軸孔12的直徑，拆卸主軸2時(shí)去掉彈簧卡圈222并向下推壓主軸2，由于內(nèi)墊圈223頂住上軸承3的內(nèi)圈31，上軸承3就可以從主軸2上退下來。請(qǐng)參看圖4 :機(jī)座I主軸孔12下側(cè)階梯型臺(tái)階的上段中安裝有一個(gè)支撐圈62和一個(gè)上擋圈63，該支撐圈62的下端面621外側(cè)開有環(huán)形的臺(tái)階并安放環(huán)形的第一預(yù)緊波紋彈簧61，該第一預(yù)緊波紋彈簧61的兩個(gè)端面分別頂住支撐圈62和上擋圈63，使上擋圈63與支撐圈62之間留有一個(gè)間隙。推力軸承6夾在環(huán)形的下?lián)跞?1與環(huán)形的上擋圈63之間，推力軸承6的活動(dòng)圈601也裝在機(jī)座I主軸孔12下側(cè)階梯型臺(tái)階的上段中，上擋圈63的作用是將第一預(yù)緊波紋彈簧61的作用力均勻地傳遞到推力軸承6的活動(dòng)圈601。推力軸承6的固定圈602與下?lián)跞?4 —起套裝在主軸2推力軸承段24上并位于機(jī)座I主軸孔12下側(cè)階梯型臺(tái)階的中段13中。下?lián)跞?1下端面內(nèi)側(cè)環(huán)形的凸緣611頂在下軸承7的第一角接觸軸承的內(nèi)圈701上。請(qǐng)參看圖5 :軸承套71安裝在機(jī)座I主軸孔12下側(cè)階梯型臺(tái)階的下段14中，兩個(gè)角接觸軸承以DT組合的方式構(gòu)成下軸承7并安裝在軸承套71的內(nèi)孔中。軸承套71上端的內(nèi)凸緣711擋住第一角接觸軸承的外圈702。兩個(gè)角接觸軸承的內(nèi)圈701、705套裝在 主軸2的下軸承段25上，其中第一角接觸軸承的內(nèi)圈701頂住下?lián)跞?4下端面內(nèi)側(cè)的凸緣641，第二角接觸軸承的內(nèi)圈705抵住主軸2過渡凸肩26的下端面。調(diào)整墊片9套在軸承套71的外側(cè)并位于機(jī)座I的下端面與下法蘭盤8之間。多個(gè)螺釘91分別穿過下法蘭盤8上對(duì)應(yīng)的過孔802鎖入軸承套71上對(duì)應(yīng)螺孔712，使下法蘭盤8上端面內(nèi)側(cè)設(shè)環(huán)形凸緣804頂緊第二角接觸軸承的外圈704，使兩個(gè)角接觸軸承的外圈702、704、軸承套71和下法蘭盤8連成一體。另外有多個(gè)螺釘81分別穿過下法蘭盤8上對(duì)應(yīng)的過孔803和調(diào)整墊片9上對(duì)應(yīng)的過孔901鎖入機(jī)座I上對(duì)應(yīng)螺孔18，使該調(diào)整墊片9、下法蘭盤8與機(jī)座I連成一體，并使支撐圈62與推力軸承6活動(dòng)圈601上的上擋圈63之間的間隙在O. 005-0. 01毫米的范圍內(nèi)。主軸2的凸肩27和下連接段28從下法蘭盤8的中心孔801中向外伸出。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例，不以此限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，依本實(shí)用新型的技術(shù)方案及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)屬于本實(shí)用新型涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.一種帶預(yù)緊推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)，它包括機(jī)座、主軸、下軸承、上法蘭盤、推力軸承、下軸承和下法蘭盤；其特征在于機(jī)座上軸向貫通的主軸孔上端設(shè)臺(tái)階、下側(cè)設(shè)依次增大的三段階梯型臺(tái)階；主軸從上向下有直徑依次增大的上連接段、上軸承段、中段、推力軸承段、下軸承段、凸肩和下連接段；上軸承段；主軸的上軸承段套裝上軸承的內(nèi)圈，上軸承的外圈伸入機(jī)座主軸孔上側(cè)臺(tái)階中；主軸上連接段從安裝在機(jī)座上端面上的上法蘭盤的內(nèi)孔向外伸出；機(jī)座主軸孔下側(cè)階梯型臺(tái)階的上段中裝有支撐圈、環(huán)形的第一預(yù)緊波紋彈簧和推力軸承的活動(dòng)圈，該支撐圈的下端面外側(cè)環(huán)形的臺(tái)階上安放第一預(yù)緊波紋彈簧，該第一預(yù)緊波紋彈簧的下端面頂住該推力軸承的活動(dòng)圈；推力軸承的固定圈套裝在主軸推力軸承段上并與下?lián)跞σ黄鹞挥跈C(jī)座主軸孔下側(cè)階梯型臺(tái)階的中段中；機(jī)座主軸孔下側(cè)階梯型臺(tái)階的下段中安裝軸承套，下軸承安裝在該軸承套的內(nèi)孔中，軸承套上端的內(nèi)凸緣擋住下軸承的外圈；下軸承的內(nèi)圈套裝在主軸下軸承段上，分別抵住推力軸承固定圈下側(cè)的下?lián)跞椭鬏S凸肩；一個(gè)調(diào)整墊片套在軸承套的外側(cè)并位于機(jī)座的下端面與下法蘭盤之間；多個(gè)螺釘分別穿過下法蘭盤上對(duì)應(yīng)的過孔鎖入軸承套上對(duì)應(yīng)螺孔，使下法蘭盤上端面內(nèi)側(cè)的環(huán)形凸緣頂緊下軸承的外圈；另外有多個(gè)螺釘分別穿過下法蘭盤上對(duì)應(yīng)的過孔和該調(diào)整墊片上對(duì)應(yīng)的過孔鎖入機(jī)座上對(duì)應(yīng)螺孔，使該支撐圈與推力軸承的活動(dòng)圈之間留有一個(gè)間隙；主軸的凸肩和下連接段從下法蘭盤的中心孔中向外伸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種帶預(yù)緊推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)，其特征在于所述機(jī)座主軸孔上側(cè)臺(tái)階中裝有外墊圈和環(huán)形的第二預(yù)緊波紋彈簧；該第二預(yù)緊波紋彈簧夾在所述上軸承的外圈與該外墊圈之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種帶預(yù)緊推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)，其特征在于所述上軸承為深溝球軸承；所述下軸承由兩個(gè)角接觸軸承以DT組合的方式構(gòu)成，所述軸承套上端的內(nèi)凸緣擋住第一角接觸軸承的外圈，所述下法蘭盤上端面內(nèi)側(cè)的環(huán)形凸緣頂緊第二角接觸軸承的外圈；兩個(gè)角接觸軸承的內(nèi)圈套裝在所述主軸的下軸承段上，其中第一角接觸軸承的內(nèi)圈經(jīng)所述的下?lián)跞Φ肿∷鐾屏S承的固定圈，第二角接觸軸承的內(nèi)圈抵住所述主軸凸肩。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種帶預(yù)緊推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的調(diào)整墊片有左、右兩個(gè)半圓環(huán)組成；每個(gè)半圓環(huán)兩端面各設(shè)一個(gè)與所述過孔具有相等半徑的半圓槽，每個(gè)半圓環(huán)內(nèi)周面的中部設(shè)有一個(gè)長條形槽，該長條形槽的寬度等于所述過孔的直徑且該長條形槽與兩端面的半圓槽之間各設(shè)一個(gè)所述的過孔；每個(gè)半圓環(huán)的外周面上在每個(gè)過孔與本側(cè)端面之間各設(shè)一個(gè)卡槽。
專利摘要本實(shí)用新型一種帶預(yù)緊推力軸承的主軸機(jī)構(gòu)，涉及動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)。它包括機(jī)座、主軸、下軸承、上法蘭盤、推力軸承、下軸承和下法蘭盤；上軸承裝在主軸上、并伸入機(jī)座主軸孔上側(cè)臺(tái)階中；主軸孔下側(cè)的支撐圈上安放的第一預(yù)緊波紋彈簧頂住推力軸承活動(dòng)圈；推力軸承固定圈套裝在主軸上并頂住主軸上的下軸承的內(nèi)圈；下軸承的外圈位于主軸孔下側(cè)的下段中安裝的軸承套內(nèi)；調(diào)整墊片套在軸承套外側(cè)并位于機(jī)座下端面與下法蘭盤之間；多個(gè)螺釘分別穿過下法蘭盤鎖入軸承套上，使下法蘭盤頂緊下軸承外圈；多個(gè)螺釘分別穿過下法蘭盤和調(diào)整墊片鎖入機(jī)座上，使支撐圈與推力軸承活動(dòng)圈之間留有間隙。運(yùn)行精度高且易于調(diào)整。
文檔編號(hào)F16C35/12GK202768650SQ201220461400
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者張國梁 申請(qǐng)人:廈門天機(jī)自動(dòng)化有限公司