CN105014104A - 一种电主轴的外部可调定压预紧装置 - Google Patents

一种电主轴的外部可调定压预紧装置 Download PDF

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尚曜华
李松生
罗士锋
沈远
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    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
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Abstract

本发明公开一种电主轴的外部可调定压预紧装置。它包括壳体、轴承支承***和预紧调节***组成；轴承支承***由轴承、内外隔圈、轴承座、直线轴承、紧固螺栓等构成；预紧调节***由弹簧挡板、螺栓、连接板、调节螺栓构成；弹簧挡板安装在壳体内部，弹簧挡板耳部通过螺栓连接到连接板上，调节螺栓通过连接板中孔伸出电主轴后盖；工作时通过旋转调节螺栓可以实时调节施加给轴承的预紧力。本发明通过在电主轴壳体与轴承座之间设置外部可调定压预紧力的机构，可以根据不同转速、不同负载实时调节电主轴轴承的轴向预载荷，使电主轴能够始终处于最理想的工作状态，减小轴承内部发热，延长使用寿命。本发明预紧力外部可调方便操作，同时避免了通过电磁或者液压调节预紧力方式的所需外部复杂装置。

Description

一种电主轴的外部可调定压预紧装置
技术领域
  本发明涉及机械装备领域，特别是涉及一种电主轴的外部可调定压预紧装置。
背景技术
电主轴作为数控机床的关键部件得到广泛应用，根据数控机床特点要求电主轴一方面要适应高速切削，在高速切削时一般为精加工，切削量较小转速高主轴受力较小，此时电主轴轴承的在较小的预紧力状态下即可满足要求；另一方面电主轴要适应机床的低速切削要求，此时常为粗加工，切削量大，电主轴需要较大的刚度以适应电机床较大的切削力。根据主轴的工况要求，实时的调节电主轴的预紧力可以改善轴承的内部受力状态，还可以减少轴承的发热量以及由此导致的热变形，从而延长轴承使用寿命。
目前电主轴轴承预紧力的施加方式主要有定位预紧、定压预紧以及通过电磁或者液压控制的预紧施加；定位预紧、定压预紧是在装配阶段就确定了轴承的预载荷，在使用过程中无法实时的根据主轴的不同工作速度切削条件进行调整；电磁控制的预紧施加需要电磁比例阀并在外部配备电源，液压控制的预紧施加需要外部繁多的液压装置；因此需要开发一种既能在主轴外部可调又比较简单方便的预紧装置以改善轴承的内部受力状况以适应不同转速不同工况条件的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服传统电主轴轴承预紧的局限性，提供一种电主轴的外部可调定压预紧装置，通过在外部调节螺栓改变内部弹簧挡板对弹簧的作用力，从而实时改变轴承的预紧力，使电主轴适应不同工况要求延长使用寿命。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种电主轴的外部可调定压预紧装置，包括壳体、转轴、轴承支承***和外部可调定压预紧***；其特征在于：所述轴承支撑***包括轴承、紧固螺帽、内隔圈、外隔圈、轴承座和直线轴承，所述轴承为一对角接触球轴承同向面对转轴中部布置，两轴承由内隔圈外隔圈联接并由轴肩和紧固螺帽固定；轴承置于轴承座内，轴承座通过直线轴承置于轴壳内；有一个外部可调定压预紧***包括弹簧、弹簧挡板、螺栓、连接板、弹簧和调节螺栓，所述弹簧为波形弹簧，所述弹簧为环形弹簧，弹簧挡板的四个耳置于轴壳凹槽内并由螺栓联接到连接板上，调节螺栓依次穿过连接板、弹簧通过螺纹联接到后盖上，工作时通过旋转轴壳外调节螺栓可调节轴承预紧弹簧的初始预紧力。
本发明与现有技术比较，具有以下突出的实质性特点和显著进步：
（1）通过外部调节螺栓改变电主轴内部弹簧挡板对预紧弹簧施加的预紧力，在轴承工作的时候弹簧定压预紧可以根据轴受热变形而保证定压预紧力，从而实现在主轴的外部可调内部定压预紧功能。
（2）避免了外部的复杂调节装置以及所需的配套电源或液压***等，只需旋转外部的调节螺栓即可实时调节内部预紧力，本发明所述装置具有简便实用的特点。
附图说明
图1是本发明一个实施例的结构示意图。
图2是图1中的弹簧挡板处的剖面图。
图3是图1中的连接板示意图。
图中各符号表示：
1、轴壳                   2、直线轴承
3、轴承座                 4、轴承
5、转轴                   6、内隔圈
7、外隔圈                 8、紧固螺母
9、弹簧挡板               10、弹簧
11、螺栓                  12、连接板
13、后盖                  14、弹簧
15、调节螺栓。
实施方式
本发明的优选实施例结合附图1说明如下： 
实施例一：
参见图1~图3，本一种电主轴的外部可调定压预紧装置，包括壳体、转轴5、轴承支承***和外部可调定压预紧***；其特征在于：所述轴承支撑***包括轴承4、紧固螺帽8、内隔圈6、外隔圈7、轴承座3和直线轴承2，所述轴承4为一对角接触球轴承同向面对转轴中部布置，两轴承由内隔圈6外隔圈7联接并由轴肩和紧固螺帽8固定；轴承4置于轴承座3内，轴承座3通过直线轴承2置于轴壳1内；有一个外部可调定压预紧***包括弹簧10、弹簧挡板9、螺栓11、连接板12、弹簧14和调节螺栓15，所述弹簧10为波形弹簧，所述弹簧14为环形弹簧，弹簧挡板9的四个耳置于轴壳1凹槽内并由螺栓11联接到连接板12上，调节螺栓15依次穿过连接板12、弹簧14通过螺纹联接到后盖13上，工作时通过旋转轴壳外调节螺栓可调节轴承预紧弹簧的初始预紧力。
实施例二：
参见图1~图3，本电主轴的外部可调定压预紧装置，由壳体、轴承支承***、预紧调节***等部件组成；轴承支承***由轴承4、内隔圈6外隔圈7、轴承座3、直线轴承2、紧固螺栓8等构成；预紧调节***由弹簧挡板9、螺栓11、连接板12、调节螺栓15构成。安装时轴承座3在后端部形成肩部由波形弹簧10在轴承座3上，弹簧挡板9的耳部置于壳体1的凹槽内，弹簧挡板9通过波形弹簧10压紧轴承座3，弹簧挡板的耳部与螺栓11联接。轴承座3通过直线轴承2置于壳体1内，轴承4通过内隔圈6、外隔圈7联接置于轴承座3内，转轴5置于轴承4内并通过紧固螺帽8联接。弹簧挡板9通过螺栓11与连接板12联接，调节螺栓15穿过连接板12中心孔，套上环形弹簧14后穿过后盖的中心螺栓孔，所述调节螺栓15开有一字槽方便旋转调节螺栓15。
当需要调节轴承预紧力时，旋转在轴壳外部的调节螺栓15即可改变连接板12的位移量，通过螺栓11带动弹簧挡板9移动从而改变弹簧10对轴承座的预紧力；增大预紧力时旋转调节螺栓15使连接板12向后盖13方向移动，即增加弹簧挡板9对弹簧10的压紧力；减小预紧力时旋转调节螺栓15向轴壳内缩进，弹簧10即推动连接板12向轴壳内移动带动螺栓11、弹簧挡板9向轴壳中部移动，减小弹簧10的压缩量从而减小预紧力。因此电主轴内部轴承的预紧力通过调节螺栓15与波形弹簧10共同控制。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，但凡本领域普通技术人员根据本发明技术的实质对以上实施例所做的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明的技术方案保护范围内。

Claims (1)

1.一种电主轴的外部可调定压预紧装置，包括壳体、转轴（5）、轴承支承***和外部可调定压预紧***；其特征在于：所述轴承支撑***包括轴承（4）、紧固螺帽（8）、内隔圈（6）、外隔圈（7）、轴承座（3）和直线轴承（2），所述轴承（4）为一对角接触球轴承同向面对转轴中部布置，两轴承由内隔圈（6）外隔圈（7）联接并由轴肩和紧固螺帽（8）固定；轴承（4）置于轴承座（3）内，轴承座（3）通过直线轴承（2）置于轴壳（1）内；有一个外部可调定压预紧***包括弹簧（10）、弹簧挡板（9）、螺栓（11）、连接板（12）、弹簧（14）和调节螺栓（15），所述弹簧（10）为波形弹簧，所述弹簧（14）为环形弹簧，弹簧挡板（9）的四个耳置于轴壳（1）凹槽内并由螺栓（11）联接到连接板（12）上，调节螺栓（15）依次穿过连接板（12）、弹簧（14）通过螺纹联接到后盖（13）上，工作时通过旋转轴壳外调节螺栓可调节轴承预紧弹簧的初始预紧力。
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