CN103438094A - 机床主轴轴承结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机床主轴轴承结构，包含：一外壳；一内壳，贯通于外壳；一机床主轴，位于所述内壳内并从内壳两端伸出；一后端定位环，固定于所述内壳后端；一前端定位环，固定于所述内壳前端；一中间定位环，固定于所述机床主轴的外周；一后轴承单元，设置于所述后端定位环和中间定位环之间，并位于所述内壳和机床主轴之间；一前轴承单元，设置于所述前端定位环和中间定位环之间，并位于所述内壳和机床主轴之间；该后轴承单元包含内环和外环，所述内环后端设有一对中辅助部件；该轴承结构结构简单，润滑效果好，避免了轴承的异常升温，保证了加工的顺畅和精度。

Description

机床主轴轴承结构

技术领域

本发明涉及机床主轴附件的技术领域，尤其涉及一种精度高、润滑性能好的机床主轴轴承结构。

背景技术

常用的机床均设置了固定支承着工具进行回转的主轴，通过在机床主轴的轴线方向前端，分别安装于工具保持架的多种工具，可进行多种切削加工。

在现有的机床中，为了高效加工机床用主轴装置上所使用的轴承，而推进了高速化。如果在高速旋转的轴承中润滑剂的排出性变差，则处于润滑剂过多的状态，由于搅拌热量的产生而导致异常发热。在这样的情况下，轴承温度异常上升，有可能造成轴承损坏。 

通常采用的圆柱滚子轴承具有：外圈、内圈、多个滚子以及保持多个滚子保持架，这种轴承由于保持架的外周面与外圈的内周面之间的引导间隙狭窄，因而导致润滑剂的排出性变差，容易引发圆柱滚子轴承异常升温。

另外，在进行润滑脂润滑时，在将润滑脂封入轴承之后，为了使所封入的润滑脂在轴承内部均等地分散开，或者为了使剩余润滑脂沿着轴承周边部移动，所谓的试运行是不可或缺的。在这样圆柱滚子轴承的保持架中，保持架的外周面与外圈的内周面之间的引导间隙狭窄，导致润滑剂的排出性变差，且试运行花费时间长。 

而且，在高温条件下，轴承对中性变差，使加工精度降低。

由此，现有技术所需解决的问题为在润滑剂过多的情况下，滚动轴承容易发生异常升温，且在高速运动中保持良好的对中性。

为此，本发明的设计者通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种机床主轴轴承结构，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机床主轴轴承结构，其结构简单，润滑效果好，避免了轴承的异常升温，保证了加工的顺畅和精度。

为实现上述目的，本发明公开了一种机床主轴轴承结构，其特征在于包含：

一外壳，其为中空状；

一内壳，贯通于外壳；

一机床主轴，位于所述内壳内并从内壳两端伸出；

一后端定位环，固定于所述内壳后端；

一前端定位环，固定于所述内壳前端；

一中间定位环，固定于所述机床主轴的外周；

一后轴承单元，设置于所述后端定位环和中间定位环之间，并位于所述内壳和机床主轴之间；

一前轴承单元，设置于所述前端定位环和中间定位环之间，并位于所述内壳和机床主轴之间；

该后轴承单元包含内环和外环，所述内环和外环之间具有多个滚针及保持滚针在内外环之间滚动的保持架，所述保持架具有多个保持所述滚针的兜孔；

所述内环后端设有一对中辅助部件，所述对中辅助部件设有连通于供油油路的油孔，其前端朝所述滚针伸出有下对中部和上对中部，所述下对中部位于所述保持架下端，所述上对中部位于所述保持架上端，由此，通过上下的对中部，不仅对滚针提供了一个平衡的对中预应力，使主轴转动时轴承对主轴保持一个对中的保持力，在主轴高速旋转时避免离心。

其中：所述内环设置于所述机床主轴上，其内面形成一倾斜面，所述外环设置于所述内壳上，其内面也形成一倾斜面，所述内环的倾斜面和外环的倾斜面稍微不平行以形成前窄后宽的锥形空间，所述滚针为锥形，由此，整个轴承单元为斜锥滚针止推轴承。

其中：所述对中辅助部件由酚醛树脂制成。

其中：第一润滑单元，所述第一润滑单元包含设于所述外壳上的第一进油口及第一排油口，所述外壳内缘上还设置有多个环形的环面槽，所述第一进油口和所述环面槽之间由所述第一进油管路连通，所述第一排油口和所述环面槽之间通过第一排油管路连通。

其中：第二润滑单元和第三润滑单元，所述第二润滑单元包含位于后端定位环上的第二进油口和第二排油口，所述第二进油口和第二排油口通过油路连通至所述后轴承单元；所述第三润滑单元包含位于前端定位环上的第三进油口和第三排油口，所述第三进油口和第三排油口通过油路连通至所述前轴承单元。

其中：所述第一进油口、第二进油口和第三进油口连接于供油装置，所述供油装置包含供油泵、供油箱及油阀；所述第一排油口、第二排油口和第三排油口连接于排油装置，所述排油装置包含排油泵、排油箱及油阀。

其中：所述排油箱通过滤清装置连接至所述供油箱。

通过上述结构，本发明的机床主轴轴承结构实现了如下技术效果：

1、润滑效果好，避免了高速时的异常升温，保证了制造过程中的温度稳定；

2、主轴旋转稳定，对中性能好，提供较好的稳定性能。

本发明将通过下面的具体实施例进行进一步的详细描述，且进一步结合对附图的说明将得到更加清楚和明显的了解。

附图说明

图1显示了本发明机床主轴轴承结构的结构示意图。

图2显示了本发明的后轴承单元的放大示意图。

附图标记：

11：外壳；12：内壳；13：机床主轴；14：后端定位环；15：前端定位环；16：后轴承单元；17：前轴承单元；18：中间定位环；19：第一进油口；20：第一进油管路；21：环面槽；22：第一排油口；23：第一排油管路；24：第二进油口；25：第二排油口；26：第三进油口；27：第三排油口；28：内环；29：外环；30：滚针；31：保持架；32：定位圈；33：对中辅助部件；331：油孔；332：下对中部；333：上对中部。

具体实施方式

参见图1，显示了本发明的机床主轴轴承结构。

一外壳11，其为中空状。

一内壳12，贯通于外壳11内。

一机床主轴13，为阶梯状，位于所述内壳12内，并从内壳12两端伸出。

一后端定位环14，固定于所述内壳12后端。

一前端定位环15，固定于所述内壳12前端。

一中间定位环18，固定于所述机床主轴13的外周。

一后轴承单元16，设置于所述后端定位环14和中间定位环18之间，并位于所述内壳12和机床主轴13之间。

一前轴承单元17，设置于所述前端定位环15和中间定位环18之间，并位于所述内壳12和机床主轴13之间。

为有效进行润滑，设有第一润滑单元，所述第一润滑单元包含设于所述外壳11上的第一进油口19及第一排油口22，所述外壳11内缘上还设置有多个环形的环面槽21，所述第一进油口19和所述环面槽21之间由所述第一进油管路20连通，所述第一排油口22和所述环面槽21之间通过第一排油管路23连通，该第一润滑单元通过润滑油路对内壳12进行润滑和冷却。

所述第一进油口19连接于供油装置，所述供油装置包含供油泵、供油箱及油阀；所述第一排油口22连接于排油装置，所述排油装置包含排油泵、排油箱及油阀。

可选的是，所述排油箱通过滤清装置连接至所述供油箱，由此，形成循环润滑，节约成本，提高效率。

还设有第二润滑单元和第三润滑单元，所述第二润滑单元包含位于后端定位环14上的第二进油口24和第二排油口25，所述第二进油口24和第二排油口25通过油路连通至所述后轴承单元16；所述第三润滑单元包含位于前端定位环15上的第三进油口26和第三排油口27，所述第三进油口26和第三排油口27通过油路连通至所述前轴承单元17。

所述第二进油口24和第三进油口26连接于供油装置；所述第二排油口25和第三排油口27连接于排油装置。

通过上述三个润滑单元，可有效对整个主轴及周围部件进行润滑和冷却，避免其异常升温。

参见图2，显示了本发明的后轴承单元的具体结构，由于后轴承单元和前轴承单元基本采用对称的结构，故在此仅对后轴承单元进行描述，前轴承单元的结构也以下面的描述为准。

该后轴承单元16包含内环28和外环29，所述内环28和外环29之间具有多个滚针30及保持滚针30在内外环之间滚动的保持架31，所述保持架31具有多个保持所述滚针30的兜孔，其优选为铜制成。

所述内环28设置于所述机床主轴13上，其内面形成一倾斜面，所述外环29设置于所述内壳12上，其内面也形成一倾斜面，所述内环28的倾斜面和外环29的倾斜面稍微不平行以形成前窄后宽的锥形空间，所述滚针为锥形，由此，整个轴承单元为斜锥滚针止推轴承。

所述内壳12内还设置有抵推所述外环29的定位圈32，所述内环28后端设有一对中辅助部件33，所述对中辅助部件33设有连通于供油油路的油孔331，其前端朝所述滚针30伸出有下对中部332和上对中部333，所述下对中部332位于所述保持架31下端，所述上对中部333位于所述保持架31上端，由此，通过上下的对中部，不仅对滚针30提供了一个平衡的对中预应力，使主轴转动时轴承对主轴保持一个对中的保持力，在主轴高速旋转时避免离心。

可选的是，所述对中辅助部件33为弹性材料制成，优选的是，其由酚醛树脂制成。

通过上述描述可知，本发明的机床主轴轴承结构具有如下优点：

1、润滑效果好，避免了高速时的异常升温，保证了制造过程中的温度稳定；

2、主轴旋转稳定，对中性能好，提供较好的稳定性能。

显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。

Claims (7)

1.一种机床主轴轴承结构，其特征在于包含：

一外壳，其为中空状；

一内壳，贯通于外壳；

一机床主轴，位于所述内壳内并从内壳两端伸出；

一后端定位环，固定于所述内壳后端；

一前端定位环，固定于所述内壳前端；

一中间定位环，固定于所述机床主轴的外周；

一后轴承单元，设置于所述后端定位环和中间定位环之间，并位于所述内壳和机床主轴之间；

一前轴承单元，设置于所述前端定位环和中间定位环之间，并位于所述内壳和机床主轴之间；

该后轴承单元包含内环和外环，所述内环和外环之间具有多个滚针及保持滚针在内外环之间滚动的保持架，所述保持架具有多个保持所述滚针的兜孔；

所述内环后端设有一对中辅助部件，所述对中辅助部件设有连通于供油油路的油孔，其前端朝所述滚针伸出有下对中部和上对中部，所述下对中部位于所述保持架下端，所述上对中部位于所述保持架上端，由此，通过上下的对中部，不仅对滚针提供了一个平衡的对中预应力，使主轴转动时轴承对主轴保持一个对中的保持力，在主轴高速旋转时避免离心。

2.如权利要求1所述的机床主轴轴承结构，其特征在于：所述内环设置于所述机床主轴上，其内面形成一倾斜面，所述外环设置于所述内壳上，其内面也形成一倾斜面，所述内环的倾斜面和外环的倾斜面稍微不平行以形成前窄后宽的锥形空间，所述滚针为锥形，由此，整个轴承单元为斜锥滚针止推轴承。

3.如权利要求1所述的机床主轴轴承结构，其特征在于：所述对中辅助部件由酚醛树脂制成。

4.如权利要求1所述的机床主轴轴承结构，其特征在于还包含：

第一润滑单元，所述第一润滑单元包含设于所述外壳上的第一进油口及第一排油口，所述外壳内缘上还设置有多个环形的环面槽，所述第一进油口和所述环面槽之间由所述第一进油管路连通，所述第一排油口和所述环面槽之间通过第一排油管路连通。

5.如权利要求4所述的机床主轴轴承结构，其特征在于还包含：

第二润滑单元和第三润滑单元，所述第二润滑单元包含位于后端定位环上的第二进油口和第二排油口，所述第二进油口和第二排油口通过油路连通至所述后轴承单元；所述第三润滑单元包含位于前端定位环上的第三进油口和第三排油口，所述第三进油口和第三排油口通过油路连通至所述前轴承单元。

6.如权利要求5所述的机床主轴轴承结构，其特征在于：

所述第一进油口、第二进油口和第三进油口连接于供油装置，所述供油装置包含供油泵、供油箱及油阀；所述第一排油口、第二排油口和第三排油口连接于排油装置，所述排油装置包含排油泵、排油箱及油阀。

7.如权利要求6所述的机床主轴轴承结构，其特征在于：所述排油箱通过滤清装置连接至所述供油箱。

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