CN101704117A - 一种高速主轴轴承定压预紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及主轴预压装置，特别是指一种高速主轴轴承定压预紧装置，包括一主轴箱，一设于主轴箱前后两端的第一、第二轴承，一装设于第一、第二轴承中的主轴，第一轴承固定于主轴箱上，第一、第二轴承之间装设有一内套筒，第二轴承过盈地装设于一滑动套内，滑动套与主轴箱间隙配合，滑动套的一侧设有预紧元件。和现有技术相比，本发明采用定压预紧，第二轴承过盈地装设于一滑动套内，滑动套与主轴箱间隙配合，滑动套的一侧设有预紧元件，可以实现轴向移动，可对主轴系统在高速运转下由于温升所引起的变形进行补偿，避免轴承卡死，有效提高主轴系统工作的稳定性。

Description

一种高速主轴轴承定压预紧装置

技术领域

本发明涉及主轴预压装置，特别是指一种高速主轴轴承定压预紧装置。

背景技术

主轴是所有主轴转动设备的心脏，机械设备的好坏，工作的稳定性都与主轴传动存在密切的联系。而电子设备高速主轴不仅要求高速运转，而且运转精度高，振动小，噪声小，定位准确。要实现上述主轴的速度、精度并控制噪声，定位准确关键是要对轴承施加恰当的预紧负荷，及提高关键零件的加工精度，和增加停止定位装置。

现有主轴承采用的预压方式分为定位预紧和定压预紧：

定位预紧方式将两轴承在主轴箱中定位，结构简单，拆卸方便，但如果高速运行，轴承的温升会使主轴发生轴向变形，造成轴承卡死甚至烧毁，而且产生主轴刚度下降及旋转精度降低等诸多负面影响。所以定位预紧大多采用于低速主轴系统。

定压预紧可以实现主轴的高速运转，大多采用柱形弹簧或波形垫圈实现定压预紧，通过弹簧或波形垫圈的变形消除主轴的轴向变形。但自由端轴承都是直接装于主轴箱上，通过轴承外圈在主轴箱中滑动，这就要求主轴箱与轴承配合精度控制得很好，间隙过大可能使轴承跑外圈，间隙过小轴承在主轴承箱中无法移动，同时轴承的发热变形使得二者之间的配合更趋于多变。

目前电子设备主轴大多没有定位装置，主要靠电机及刹车系统来保证。有些定位装置通过直接的冲击卡位来定位，对主轴及轴承产生很大的伤害。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中高速主轴轴承预压方式不佳的缺点，提供一种高速主轴轴承定压预紧装置。

本发明采用如下技术方案：一种高速主轴轴承定压预紧装置，包括一主轴箱，一设于主轴箱前后两端的第一、第二轴承，一装设于第一、第二轴承中的主轴，第一轴承固定于主轴箱上，第一、第二轴承之间装设有一内套筒，第二轴承过盈地装设于一滑动套内，滑动套与主轴箱间隙配合，滑动套的一侧设有预紧元件。

所述预紧元件为弹簧或波形垫圈。

所述预紧元件后侧设有一后端盖，后端盖后侧设有一轴端螺母。

所述滑动套上开设有一长条孔，该长条孔上设有一防止该滑动套转动的定位销。

根据本实用新型的一较佳实施方式，还包括一停止定位单元。

所述停止定位单元设于所述第一、第二轴承之间，它包括一固定在所述主轴上的定位环和一具有定位杆的摆动轴，该定位环上设有与该定位杆相适配的定位槽。

所述定位槽的数目至少为一个。

所述第一轴承藉由一轴承前端盖和一轴承后端盖固定于主轴箱内。

所述第一轴承和第二轴承之间为开放式结构。

所述第一、第二轴承为深沟球轴承或角接触轴承。

由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

一，本发明采用定压预紧，第二轴承过盈地装设于一滑动套内，滑动套与主轴箱间隙配合，滑动套的一侧设有预紧元件，可以实现轴向移动，可对主轴系统在高速运转下由于温升所引起的变形进行补偿，避免轴承卡死，有效提高主轴系统工作的稳定性；

二，滑动套上开设有一长条孔，长条孔上设有一防止滑动套转动的定位销，保证滑动套工作的可靠性；

三，第二轴承装设于滑动套内，滑动套起到过渡作用，与直接利用轴承外圈在主轴箱中滑动的机构相比，可减小发热对配合间隙的影响，可减小滑动套与主轴箱的配合间隙，有利于提高主轴系统的刚度，减小运行中的振动，降低噪声；

四，本发明增加了停止定位单元，通过摆动轴带动定位杆的摆动卡入定位环的定位槽中，能很好的防止主轴在停止时偏位；通过控制摆动角度，可以使定位杆不冲击定位环，可以忽略定位中对主轴的冲击力，使主轴运转更稳定；

五，第一轴承和第二轴承之间为开放式结构，便于主轴及轴承的拆卸、安装及维修。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的停止定位单元的结构示意图；

图中各标号代表的部件名称如下：1、主轴箱，2、主轴，3、轴承前端盖，4、第一轴承，5、轴承后端盖，6、内套筒，7、摆动轴，8、定位杆，9、定位环，10、第二轴承，11、定位销，12、滑动套，13、弹簧，14、后端盖，15、轴端螺母，16、定位槽，17，长条孔。

具体实施方式

以下参照附图对本发明进行详细说明。

参照图1和图2，本发明的一种高速主轴轴承定压预紧装置，包括一主轴箱1，一设于主轴箱1前后两端的第一轴承4和第二轴承10，一装设于第一轴承4和第二轴承10中的主轴2，第一轴承4藉由一轴承前端盖3和一轴承后端盖5固定于主轴箱1内，第一轴承4和第二轴承10之间装设有一内套筒6，第二轴承10过盈地装设于一滑动套12内，滑动套12与主轴箱1间隙配合，滑动套12的一侧设有一弹簧13，弹簧13的后侧设有一后端盖14，后端盖14外套设有轴端螺母15。

滑动套12上开设有一长条孔17，该长条孔17上设有一防止该滑动套12转动的定位销11。在第一轴承4和第二轴承10温升使主轴2沿轴向发生伸长变形时，滑动套12只能沿着长条孔17滑动，而不能转动，保证其工作的可靠性。

本发明的一种高速主轴轴承定压预紧装置还包括一停止定位单元，设于第一轴承4和第二轴承10之间，它包括一固定在主轴2上的定位环9和一具有定位杆8的摆动轴7，该定位环9上设有数个与定位杆8相适配的定位槽16。

当弹簧13在轴端螺母15、后端盖14的作用下被压缩变形，使得第一轴承4受到向左的作用力，同时第二轴承10受到向右的作用力，进而使第一轴承4也即是定位轴承和第二轴承10也即是自由端轴承同时得到预紧.

当主轴2高速运转时，第一轴承4和第二轴承10温升使主轴2沿轴向发生伸长变形，通过设于后端盖14与滑动套12之间的弹簧13的变形对第一轴承4和第二轴承10定压预紧，自动补偿主轴2的变形，并且保证第一轴承4和第二轴承10的预负荷基本不变。

当主轴2停止运转时，通过摆动轴7带动定位杆8的摆动卡入定位环9的一个定位槽16中，能较好的防止主轴2在停止时偏位，使主轴2定位更为准确。

上述仅为本发明的一个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种高速主轴轴承定压预紧装置，包括一主轴箱，一设于主轴箱前后两端的第一、第二轴承，一装设于第一、第二轴承中的主轴，第一轴承固定于主轴箱上，第一、第二轴承之间装设有一内套筒，其特征在于：第二轴承过盈地装设于一滑动套内，滑动套与主轴箱间隙配合，滑动套的一侧设有预紧元件。

2.如权利要求1所述的一种高速主轴轴承定压预紧装置，其特征在于：所述预紧元件为弹簧或波形垫圈。

3.如权利要求2所述的一种高速主轴轴承定压预紧装置，其特征在于：所述预紧元件后侧设有一后端盖，后端盖后侧设有一轴端螺母。

4.如权利要求1所述的一种高速主轴轴承定压预紧装置，其特征在于：所述滑动套上开设有一长条孔，该长条孔上设有一防止该滑动套转动的定位销。

5.如权利要求1所述的一种高速主轴轴承定压预紧装置，其特征在于：还包括一停止定位单元。

6.如权利要求5所述的一种高速主轴轴承定压预紧装置，其特征在于：所述停止定位单元设于所述第一、第二轴承之间，它包括一固定在所述主轴上的定位环和一具有定位杆的摆动轴，该定位环上设有与该定位杆相适配的定位槽。

7.如权利要求6所述的一种高速主轴轴承定压预紧装置，其特征在于：所述定位槽的数目至少为一个。

8.如权利要求1所述的一种高速主轴轴承定压预紧装置，其特征在于：所述第一轴承藉由一轴承前端盖和一轴承后端盖固定于主轴箱内。

9.如权利要求1所述的一种高速主轴轴承定压预紧装置，其特征在于：所述第一轴承和第二轴承之间为开放式结构。

10.如权利要求1所述的一种高速主轴轴承定压预紧装置，其特征在于：所述第一、第二轴承为深沟球轴承或角接触轴承。

Images