CN105377505A - 为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承可变预压系统 - Google Patents
为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承可变预压系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105377505A CN105377505A CN201480037438.5A CN201480037438A CN105377505A CN 105377505 A CN105377505 A CN 105377505A CN 201480037438 A CN201480037438 A CN 201480037438A CN 105377505 A CN105377505 A CN 105377505A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bearing
- pressure
- precompressed
- variable
- producing part
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/02—Driving main working members
- B23Q5/04—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
- B23Q5/043—Accessories for spindle drives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
- B23Q1/262—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members with means to adjust the distance between the relatively slidable members
- B23Q1/265—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members with means to adjust the distance between the relatively slidable members between rotating members
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/70—Stationary or movable members for carrying working-spindles for attachment of tools or work
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/0032—Arrangements for preventing or isolating vibrations in parts of the machine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/02—Driving main working members
- B23Q5/04—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
- B23Q5/20—Adjusting or stopping working-spindles in a predetermined position
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C13/00—Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
- F16C13/02—Bearings
- F16C13/06—Bearings self-adjusting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C23/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
- F16C23/06—Ball or roller bearings
- F16C23/08—Ball or roller bearings self-adjusting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C25/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
- F16C25/06—Ball or roller bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C25/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
- F16C25/06—Ball or roller bearings
- F16C25/08—Ball or roller bearings self-adjusting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
- F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
- F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
- F16C35/078—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing using pressure fluid as mounting aid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2260/00—Details of constructional elements
- B23B2260/008—Bearings
- B23B2260/0087—Preloading of bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2229/00—Setting preload
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2322/00—Apparatus used in shaping articles
- F16C2322/39—General build up of machine tools, e.g. spindles, slides, actuators
Abstract
本发明涉及一种为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承可变预压系统,其包括:壳体;多个轴承,位于所述壳体;心轴,与所述轴承的内轮结合进行旋转;以及可变预压单元,位于所述壳体,向轴承的外轮施加可变预压,所述可变预压在与所述轴承的外轮接触的加压部件和轴承壳体部之间形成有通过密封部件保持气密性的腔体,并形成有压力供应单元,所述压力供应单元通过位于所述壳体的供应管道向腔体提供空压或液压,从而改变施加于轴承外轮的预压。根据本发明的具有预压系统的心轴具有提高硬性、防止发热、抑制噪音振动、延长轴承寿命等效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种轴承的可变预压系统,更详细而言,涉及一种向支撑可高速旋转的心轴的轴承外轮施加定压及可变预压的为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承的可变预压系统。
背景技术
机床主轴系统的性能和轴承的寿命受施加到轴承的预压的影响,根据转数及使用条件适当改变预压时,能够减小心轴的振动。而且,当向机床的心轴施加预压时,不仅能够提高制成品的表面照度,还能抑制心轴的发热,并延长寿命。因此,根据机床的使用条件,需要向轴承施加合适的预压。
在机床中,当心轴低速旋转时,通常是需要强力切削制成品。因此需要强大的预压,当心轴高速旋转时,是轻微的切削,因此需要微小的预压,但是因为始终施加相同的预压,因此效果不佳。
通常,轴承结合体为了确保符合使用条件的心轴的硬性,需要施加适当的预压,因此,当心轴高速旋转及低速旋转时,需要施加符合使用条件的预压。
虽然了解可变预压构造的心轴具有很多优点,但是该构造需要大空间,构造复杂,为了体现可变预压构造也需要很多费用,而且难以准确发挥功能,因此难以使用。
通常,随着在轴承的内轮和球体中产生的离心力而球体施加在外轮的压力急速增加,此时高速旋转(DN值100万以上)的机床的心轴因球体的离心力而朝外侧移动,从而改变施加在心轴的预压。当为固定预压方式时,为了解决所述问题也需要定压或可变预压。
向机床主轴系统的轴承施加预压的目的是,使心轴的心轴方向(轴向)及半径方向(径向)的位置变准确,同时抑制心轴的振动,提高轴承的硬性,防止心轴方向的振动、共振及抑制振动体的旋回滑移、共振滑移、自传滑移,使振动体相对于轨道轮保持准确位置。即,轴承的预压根据其方法和预压条件影响着心轴的硬性、振动、噪音、发热、产品的加工精密度等,定压预压主要是心轴高速旋转时使用,定位置预压是心轴低速或转速变化小时使用。施加在轴承的预压应设置为高速时低而低速时高。
在大韩民国授权专利第0246309号中公开了加工中心的主轴轴承预压改变装置。所述预压改变装置包括:气缸,一侧固定在固定组装体上,另一侧与加压体保持细微间隔,在内侧形成有活塞,所述活塞在主轴低速旋转时与所述加压体面接触而进行加压,同时增大轴承的预压;轴承预压弹簧,在主轴高速旋转时,在所述固定组装体的一端挤压所述加压体以向轴承施加预压;供应油路,形成在固定组装体内以便所述主轴低速旋转时加压所述活塞;以及弹簧,始终朝加压相反侧加压活塞以便经加压的活塞在主轴高速旋转时回到原位置。
在公开实用新型第96-29232号中公开了利用压电元件调整预压的装置,在公开实用新型第94-27675号、公开实用新型第91-14403号、EP0097657号和US4611934号中公开了轴承预压可变装置。
在现有可变预压结构中,利用压电元件的结构虽然反应速度快,但需要大空间而且费用昂贵,因此难以使用。利用弹簧自动调整预压的装置只能是向轴承施加相同的定压。通常的加工中心主轴轴承的预压改变装置利用空压或液压调整轴承的预压,因此反映速度快,但因具有活塞、气缸、加压体、弹簧及轴承预压弹簧等结构,因此结构复杂,制作费用高,需要大空间,而且因前后轴承的规格之差,实际上难以使用。
在大韩民国授权专利第0925919号公开了利用压缩空气的轴承可变预压装置。所述可变预压在位于可高速旋转的心轴外部的轴承形成可施加预压的轴承套管,所述轴承套管可与通过压缩空气移动的活塞一起移动。
所述轴承可变预压装置具有如下问题。
第一,具有在轴承的外轮和壳体之间设置轴承套管的结构,因此为了调整轴承的预压,作用在轴承外轮的作用点会朝外侧倾斜,从而难以向轴承的外轮准确施加预压。
第二,因为在轴承的外轮和壳体之间设置有套管,因此主轴相对变大或支撑心轴的轴承变小。所述轴承减小时,虽然轴承的容许转速增加,但作用的预压变小,因上下部轴承的规格差异,按预压考虑时,小的轴承的寿命变短。
发明内容
本发明是为解决所述问题而提出的,其目的在于,提供一种为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承的可变预压系统,其无需为了加压轴承的可变预压而增加空间,能够使构造变简单,提高设计的自由度。
本发明的其他目的在于,提供一种为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承的可变预压系统,其容易调整施加于位于机床的轴向系统上的轴承的预压,能够延长轴承的寿命,提高加工面的照度,抑制心轴的振动。
本发明的其他另一目的在于,提供一种为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承的可变预压系统,其在加压轴承外轮的加压部件和壳体之间的冲程(stroke:间距)为零(zero)的状态下能够调整预压。
本发明的其他另一目的在于,提供一种为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承的可变预压系统,其能够加大轴承的用于加压外轮的压力作用截面积,因此能够利用空压。
本发明的其他另一目的在于,提供一种为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承的可变预压系统,其在心轴的高速旋转和低速旋转时容易随着旋转速度改变预压而容易进行控制,无需增加空间,能够降低成本。
为达成所述目的,本发明的为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承的可变预压系统,包括:壳体,具备支撑轴承的轴承壳体部;多个轴承,位于所述轴承壳体部;心轴,与所述多个轴承的内轮结合进行旋转;以及可变预压单元,位于所述轴承壳体部,向轴承的外轮施加可变预压,所述可变预压在与所述轴承的外轮接触的加压部件和轴承壳体部之间形成有通过密封部件保持气密性的腔体,并形成有压力供应单元,所述压力供应单元通过位于所述轴承壳体部的供应管道向腔体提供空压或液压,从而改变施加于轴承外轮的预压。
在本发明中,所述腔体可在所述加压部件和轴承壳体部之间通过密封部件划分,所述腔体在由密封部件划分的加压部件和轴承壳体部的相对面分别形成有引入部。
在所述腔体进一步形成有弹簧以向轴承的外轮供应定压。
根据本发明的其他实施例的为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承的可变预压系统,包括:壳体,具备支撑轴承的轴承壳体部;多个轴承,位于所述轴承壳体部;心轴,与所述多个轴承的内轮结合进行旋转;以及可变预压单元,位于所述轴承壳体部,向轴承的外轮施加可变预压,所述可变预压单元包括设置在所述多个轴承之间并与各个轴承的外轮接触的第一加压部件及第二加压部件和通过设置在所述第一加压部件和第二加压部件之间的密封部件保持气密性的腔体,并形成有压力供应单元,所述压力供应单元通过位于所述轴承壳体部的供应管道向腔体提供空压或液压,从而改变施加于轴承外轮的预压。
在本发明中,在所述腔体进一步形成有弹簧以向轴承的外轮供应定压。
本发明的为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承的可变预压系统具有如下效果。
第一,容易确保轴承可变预压系统的设置空间,无需另外的设置空间。
第二,在低速和高速中容易调整施加到轴承外轮的预压,能够施加与变化的转速或情况相适合的预压,延长轴承的寿命,提高通过所述机床加工的产品的加工面的照度,抑制心轴的振动及发热。
第三,本发明为了预压可将作用于轴承外轮的作用点位于外轮的移动方向和同轴线上或同轴线上的外侧,因此能够提高由空压或液压的预压作用效率,无需为了调整施加到支撑心轴的轴承的预压而调整轴承的规格。因为可以使用单一规格的轴承,因此能够从根本上解决因支撑心轴的轴承的规格差异而转速增加,由此预压减小而导致寿命缩短的问题。
第四,本发明通过向轴承的外轮施加基于弹簧的固定预压和基于空压或液压的可变预压,从而能够使心轴保持最佳状态。
第五,在支撑心轴的轴承中,将位于上部侧的轴承和位于下部侧的轴承以相同规格设置,或将位于上部的轴承和位于下部的轴承设置为在轴承的规格集(KS、JIS或ASM)中相差一个阶段或低于两个阶段,因此能够施加适当且均衡的预压,提高轴承的寿命。
第六,当没有旋转指令时,不施加可变预压,因此在安装及检查产品时能够容易旋转心轴,减少操作者的疲劳度,提高产品的质量及生产性。
第七,本发明无需增加空间,用低费用体现可变预压的心轴,因此有利于相关产业的急速发展。
附图说明
图1是根据本发明的为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承的可变预压系统的主轴台的截面图。
图2是图1所示的为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承的可变预压系统的截面图。
图3至图7是根据本发明的为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承的可变预压系统的其他实施例的截面图。
图8是根据本发明的为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承的可变预压系统的其他另一实施例的截面图。
图9至图11是随着心轴的转速向轴承的外轮施加定压和可变预压的状态的曲线图。
具体实施方式
根据本发明的为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承的可变预压系统,用于向支撑机床的主轴系统心轴的轴承施加定压和可变预压,以下通过图1至图7进行说明。
如图所示,根据本发明的为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承的可变预压系统10,用于向设置于机床的主轴壳体并支撑心轴的轴承的外轮施加预压,包括内轮31、外轮32以及具备设置在外轮及内轮之间的球体33的轴承30,在位于所述壳体20的轴承30的内轮设置有心轴40进行旋转。
在所述轴承30之间设置有隔片,在所述壳体20可设置有用于旋转心轴40的马达的定子50(stator)。在所述轴承30可另外设置有油润滑装置以便通过油雾供应润滑油,还可进一步形成有冷却单元以便通过冷却器冷却主轴。
而且,在所述机床主轴的壳体20和轴承30的外轮之间形成有可变预压单元60以便向轴承30的外轮施加定压或可变预压。
如图2所示,所述可变预压单元60可通过空压或液压向轴承的外轮施加可变预压,设置有完成壳体20的局部并支撑轴承30的轴承壳体部21和形成在轴承30的外轮32的上面或下面的至少一侧之间的加压部件61。在所述轴承壳体部21和加压部件61之间形成有腔体62以便通过空压在所述轴承30的外轮朝心轴的轴方向施加所述加压部件61。在所述轴承壳体部21和加压部件61之间形成有密封部件64以防供应到腔体62内的空压被流出。所述密封部件64可形成为“O”形环以围绕腔体62的周围,但并不局限于此。所述腔体优选保持最小的间隙(0.01至0.02mm)以供应液压或空压。
如图3所示,由所述密封部件64划分的空间内形成的腔体62,因加压部件61和轴承壳体部21的相对面被引入而形成引入部62a、62a。此时,所述加压部件61和轴承壳体部21之间的间隔即冲程可不用保持。这是因为在所述加压部件51和轴承壳体部21的相对面分别形成有引入部62a、62a,因此可通过空压或液压使加压部件61上升并加压支撑心轴的轴承30的外轮32。当所述轴承壳体部21和加压部件61之间的冲程为零时,在与加压部件相对的轴承外轮的上部侧需要确保能够朝轴方向移动的最小移动间隔97。
所述腔体62与位于轴承壳体部21的供应管道65相连通。所述供应管道65通过供应管66与压力供应单元70连接,在所述供应管66设置有调节器67以随着心轴40的转速改变通过供应管66供应的空压,所述调节器67可随着感应心轴40的转速的感应信号被控制器71控制。所述心轴的转速为位于主轴的马达的转速或可另外设置旋转感应器。所述压力供应单元70可使用控制用空气压缩器(InstrumentAirCompressor,IAC)。
如图3所示,在所述腔体62的内部可设置有弹簧以将压力转换为预压使用。所述弹簧68可使用螺旋弹簧、蝶形弹簧中的一种,但并不局限于此。如上所述构成的轴承的可变预压系统可沿着轴承30的外轮32的圆周轨道设置多个。位于由所述引入部62a、62a形成的腔体62内的弹簧68可通过弹力向轴承的外轮32提供定压。
如图9至图11所示,如上构成的根据本发明的利用密封部件的弹性变形的轴承可变预压系统10,在通过弹簧68向轴承的外轮施加预压的状态下,所述心轴40低速旋转,此时所述调节器67被所述控制部操作而从压力供应单元70通过所述供应管66和贯通管道65向腔体62提供相对较大的空压或液压。由此,所述加压部件61朝轴承30侧移动而加压轴承30的外轮32,从而施加预压。而且,随着所述心轴40的高速旋转控制施加到所述腔体62的压力而减小预压,从而使心轴保持最佳状态。如图9所示,为了驱动心轴而没有旋转指令时,因压力供应单元而实际上向腔体62不会作用空压或液压,因此通过弹力作用定压。
尤其,如图2所示,不设置有用于提供定压的弹簧时,可通过由所述供应管道65向腔体62供应的空压或液压而向轴承30施加可变预压。此时,通过位于加压部件61和轴承壳体部21之间的密封部件64保持用于预压的最小间隙,当在所述轴承壳体部21形成有引入部时,无需保持最小间隙。在所述加压部件61和轴承壳体部21之间不发生间隔时,在与其对应的轴承中的一侧上部侧形成有用于向轴承的外轮施加可变预压的最小间隙。
图4是根据本发明的为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承的可变预压系统的其他实施例的示意图。与所述实施例相同的符号指代相同的构成要素。
如图所示,根据本发明的轴承可变预压系统,当轴承30、30'邻接设置时,在轴承之间形成有隔片形态的第一加压部件81及第二加压部件82以便加压所述轴承30、30'的外轮。在所述第一加压部件81及第二加压部件82之间设置有密封部件64以划分出供应空压或液压的腔体83。
位于所述第一加压部件81和第二加压部件82之间的密封部件64为了防止供应到所述腔体83的空压或液压漏出而在腔体周围形成轨迹。此时,在所述第一加压部件81和第二加压部件82之间可通过密封部件64形成间隙。
如图4所示,所述腔体83通过在第一加压部件81和第二加压部件82之间设置密封部件64来形成,或者如图5所示,由在与第一加压部件81和第二加压部件82对应的部位分别形成的引入部83a、83b而形成。在由所述第一加压部件81和第二加压部件82形成的腔体83的内部设置有用于供应规定预压及定压的弹簧84。但是并不是一定需要设置。形成在所述第一加压部件81和第二加压部件82之间的腔体83内的弹簧84使第一加压部件81和第二加压部件82相对移动,从而加压所述轴承30、30'的外轮32、32'。
如上所述,构成所述腔体83的至少一侧的第一加压部件81与位于壳体部21的供应管道65连通。所述贯通管道65通过供应管66与压力供应单元70连接,所述供应管66随着心轴的转速改变通过供应管66供应的空压,设置有被控制部71控制的控制阀即调节器67。在所述第一加压部件和第二加压部件可另外形成有润滑油供应线以供应润滑油。
在所述第一加压部件81、第二加压部件82和心轴40之间可另外形成隔片。
在所述轴承30的外轮32和轴承壳体21之间形成有间隔以便向轴承的外轮施加定压或预压时使轴承30的外轮32移动,在形成所述间隔的部位可设置弹性部件85。
图6及图7是根据本发明的为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承的可变预压系统的其他实施例的示意图。与所述实施例相同的附图标记指代相同的构成要素。
如图所示,根据本发明的可变预压单元90在构成壳体20局部的轴承壳体21和轴承30的外轮32之间形成有加压部件91。所述加压部件91包括与轴承的外轮32接触的预压部92和从所述预压部92朝轴承壳体部21的阶梯侧面延长的裙部93。在加压部件91的预压部92和轴承壳体21之间形成有被分别引入而成的腔体62,所述腔体62与形成在轴承壳体部21的供应管道65连通。
在所述加压部件91的预压部92和轴承壳体21之间的边缘和、所述轴承壳体21和所述裙部93的内周面之间分别设置有第一密封部件95和第二密封部件96。为了保持供应到所述腔体62的空压的第一密封部件95被设置在加压部件91的预压部92和轴承壳体21之间而保持间隔,此间隔可成为用于调整预压的最小间隔,与此相对应地,在轴承的外轮和壳体之间可形成最小间隙(0.01至0.03mm)。
尤其,如图7所示,当所述第一密封部件95设置在预压部92的外侧面和轴承壳体21之间时,在所述加压部件91和轴承壳体21之间,用于向轴承的外轮施加预压的加压部件的间隔可保持零。此时,所述轴承30、30'的外轮需要确保用于调整预压的间隔(参照图7的97)。
在所述实施例中,如上所述,在所述腔体62可设置有弹簧86。
图8是根据本发明的轴承的可变预压系统的其他另一实施例的示意图。
如图所示,轴承的可变预压系统包括设置在壳体21的轴承30、30'和与所述轴承30、30'的内轮结合而进行旋转的心轴40,并形成有套管100,所述套管包括:支撑部101,形成在位于壳体21的阶梯部21a和轴承30、30'的外轮之间,与轴承的下侧外轮接触而施加预压;外轮支撑部102,从所述支撑部101朝心轴方向延长而位于所述阶梯部21a的内周面和轴承30、30'的外轮之间;以及凸缘部103,从所述外轮支撑部102的上端朝半径方向延长而紧贴于所述壳体21的阶梯部21a的上面。
在所述阶梯部21a的上面和凸缘部103之间形成有腔体62。所述腔体通过位于所述阶梯部21a的内周面和外轮支撑部102之间的第三密封部件111和位于所述凸缘部103的外周面和壳体21之间的第四密封部件112而密封。
如所述实施例所述,在所述腔体62可形成有弹性部件弹簧120,所述腔体62与位于壳体21的供应管道65连通。所述供应管道可通过压力供应单元供应空压或液压。
如图3所示,如上构成的本发明的轴承可变预压系统在第一加压部件81和第二加压部件82之间形成有弹簧84,因此,如图6所示,与心轴40的转速无关而可向轴承30、30'的外周面施加定压。尤其,在加压部件和轴承壳体部之间因密封部件而可施加适合转速的定压。
而且,根据所述心轴的转速,可通过压力供应单元的供应管向所述腔体83供应空压或液压,从而能够调整施加在轴承30、30'外轮的预压。
所述腔体83成为压缩空气被排出的状态时,所述第一加压部件81和第二加压部件82回到原位置,因所述弹簧84而挤压轴承外轮的力变小,因此能够向轴承30施加适合已设定的最高转速的定压。
当心轴40高速旋转时,腔体83内成为没有空气的状态,轴承30、30'成为定压状态,当所述心轴40低速、高速旋转时,向腔体83内施加压缩空气,而可随着所述压缩空气的压力调整预压。
如图7所示,在加压部件91和轴承壳体21之间用于调整预压的冲程为零的状态下,向所述腔体62供应空压或液压,从而向轴承30的外轮32施加外压,因此能够减小用于调整预压的设置空间。
如图8所示,轴承的可变预压系统向腔体供应空压或液压,此时壳体的阶梯部21a和包括形成腔体的凸缘部103和与轴承的外轮接触的支撑部101的套管100一同上升,从而能够像轴承的外轮施加可变预压。而且在所述腔体62设置有弹簧120,因此能够向弹簧施加定压。
如图9及图11所示,心轴高速旋转时,因轴承的球体而作用离心力,从而作用于轴承外轮的力变大,此时施加基于弹簧的定压和根据转数设定的空压,从而向心轴施加预加载。
根据本发明的为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承的可变预压系统,在心轴的低速旋转中施加相对大的预压,在高速旋转中减小预压,从而心轴在高速旋转时能够保持最佳状态。由此能够延长支撑心轴的轴承的寿命。而且提高通过具有该主轴的机床加工的制成品的加工面照度,减小心轴的振动。
虽然参照图中所示实施例说明了本发明,但这仅用于例示,本领域的技术人员应理解可由此进行各种变形及导出均等的其他实施例。因此,本发明的真正的技术保护范围应依据权利要求范围的技术思想而定。
工业利用可能性
本发明的利用密封部件的弹性变形的轴承可变预压系统可广泛应用在各种机床及具有精密驱动轴的工业机器中。
Claims (9)
1.一种为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承可变预压系统,其特征在于,包括:
多个轴承,位于壳体;
心轴,与所述多个轴承的内轮结合进行旋转;以及
可变预压单元,位于所述壳体,向轴承的外轮施加可变预压,
所述可变预压在与所述轴承外轮的上面或下面接触的加压部件和轴承壳体部之间形成有通过密封部件保持气密性的腔体,
形成有压力供应单元,所述压力供应单元通过位于所述壳体的供应管道向腔体提供空压或液压,从而改变施加于轴承外轮的预压。
2.根据权利要求1所述的为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承可变预压系统,其特征在于,所述腔体在所述加压部件和轴承壳体部之间通过密封部件划分。
3.根据权利要求1或2所述的为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承可变预压系统,其特征在于,所述腔体在由密封部件划分的加压部件和轴承壳体部的相对面分别形成有第一引入部和第二引入部。
4.根据权利要求2所述的为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承可变预压系统,其特征在于,在所述腔体进一步形成有弹簧以向轴承的外轮供应定压。
5.根据权利要求1所述的为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承可变预压系统,其特征在于,
所述可变预压单元在构成壳体局部的轴承壳体部和轴承的外轮之间形成有加压部件,
所述加压部件包括与轴承的外轮接触的预压部和从所述预压部朝轴承壳体的阶梯侧面延长的裙部,在加压部件的预压部和轴承壳体部之间形成有被分别引入而成的腔体,所述腔体与形成在轴承壳体的供应管道连通,在所述加压部件的预压部和轴承壳体之间的边缘和、所述轴承壳体和所述裙部之间设置有第一密封部件和第二密封部件。
6.一种为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承可变预压系统,其特征在于,包括:
壳体;
多个轴承,位于所述壳体;
心轴,与所述多个轴承的内轮结合进行旋转;以及
可变预压单元,位于所述壳体,向轴承的外轮施加可变预压,
所述可变预压单元在所述多个轴承之间形成有与对应的轴承外轮的下面和上面分别接触的第一加压部件和第二加压部件,
在所述第一加压部件和第二加压部件之间形成有通过密封部件保持气密性的腔体,
形成有压力供应单元,所述压力供应单元通过位于所述壳体的供应管道向腔体提供空压或液压,从而改变施加于轴承外轮的预压。
7.根据权利要求6所述的为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承可变预压系统,其特征在于,在所述腔体进一步形成有弹簧以向轴承的外轮供应定压。
8.根据权利要求6所述的为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承可变预压系统,其特征在于,所述腔体在与由密封部件划分的第一加压部件和第二加压部件相对应的面形成有引入部。
9.根据权利要求8所述的为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承可变预压系统,其特征在于,在所述腔体进一步形成有弹簧以向轴承的外轮供应定压。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20130066137 | 2013-06-10 | ||
KR10-2013-0082336 | 2013-07-12 | ||
KR1020130082336A KR101366140B1 (ko) | 2013-06-10 | 2013-07-12 | 예압조정을 위한 스트로크의 극간 및 실링재의 탄성변형을 이용한 베어링의 가변 예압 시스템 |
PCT/KR2014/002145 WO2014200170A1 (ko) | 2013-06-10 | 2014-03-13 | 예압조정을 위한 스트로크의 극간 및 실링재의 탄성변형을 이용한 베어링의 가변 예압 시스템 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105377505A true CN105377505A (zh) | 2016-03-02 |
Family
ID=50271702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480037438.5A Pending CN105377505A (zh) | 2013-06-10 | 2014-03-13 | 为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承可变预压系统 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9644674B2 (zh) |
KR (1) | KR101366140B1 (zh) |
CN (1) | CN105377505A (zh) |
WO (1) | WO2014200170A1 (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI627016B (zh) * | 2017-04-21 | 2018-06-21 | Qiu Pu Xuan | Bearing preloading device for machining spindle |
CN109563874A (zh) * | 2016-08-16 | 2019-04-02 | 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 | 用于安装机动车辆的机电动力转向系统的传动蜗杆的滚动轴承 |
CN112524152A (zh) * | 2019-09-17 | 2021-03-19 | 福建金风科技有限公司 | 轴承游隙调整装置、方法及风力发电机组 |
CN112846828A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-05-28 | 珠海格力电器股份有限公司 | 用于转动组件的支撑跨度调整装置和机床 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101654746B1 (ko) * | 2015-09-02 | 2016-09-06 | 현대위아 주식회사 | 공작 기계 주축 베어링의 예압 제어 유닛 |
KR101866235B1 (ko) * | 2016-11-28 | 2018-07-04 | (주)성림엔지니어링 | 스핀들 전반부의 가변예압조절장치 |
KR102502003B1 (ko) * | 2016-11-30 | 2023-02-22 | 엘에스엠트론 주식회사 | 사출성형기용 스러스트 베어링의 예압 조정 장치 및 예압 조정 방법 |
US11021994B2 (en) * | 2019-11-01 | 2021-06-01 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Flanged integral piston bearing |
CN112833093A (zh) * | 2019-11-25 | 2021-05-25 | 斯凯孚公司 | 轴承配置 |
CN111113131B (zh) * | 2019-12-30 | 2022-09-27 | 湖南中大创远数控装备有限公司 | 一种主轴减震机构 |
KR20210115191A (ko) | 2020-03-12 | 2021-09-27 | 두산공작기계 주식회사 | 볼스크류 축계의 예압 보정장치 및 보정방법 |
KR102605492B1 (ko) * | 2021-11-22 | 2023-11-23 | 현대위아 주식회사 | 토출가스를 이용한 베어링 가변 예압 장치 |
CN114263684B (zh) * | 2021-12-22 | 2022-11-29 | 山东奥维特智能科技有限公司 | 一种测量矿山机械电机电变量设备的配套轴承装置 |
US20230243276A1 (en) * | 2022-02-02 | 2023-08-03 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Loaded bearing system |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3620586A (en) * | 1970-02-12 | 1971-11-16 | Giddings & Lewis | Preload spindle bearing for machine tool |
US4657412A (en) * | 1985-03-25 | 1987-04-14 | The Torrington Company | Variable preload bearing assembly |
US4611934A (en) * | 1985-09-09 | 1986-09-16 | Cincinnati Milacron Inc. | Device for preloading bearings |
JP2509747Y2 (ja) * | 1990-10-31 | 1996-09-04 | エヌティエヌ株式会社 | 予圧可変式スピンドルユニット |
US5388917A (en) * | 1992-10-14 | 1995-02-14 | Ntn Corporation | Spindle unit |
KR940027675U (ko) | 1993-05-19 | 1994-12-10 | 모터의 베어링 예압장치 | |
JPH0724604A (ja) | 1993-07-14 | 1995-01-27 | Ntn Corp | 予圧可変式スピンドルユニットとその制御方法 |
US5386630A (en) * | 1993-09-27 | 1995-02-07 | The Timken Company | Process and tool for adjusting bearings |
US5810483A (en) * | 1994-12-07 | 1998-09-22 | Vites; Boris | Spindle unit with a spindle supported by prestressed antifraction bearings |
JP3604431B2 (ja) * | 1994-12-13 | 2004-12-22 | 光洋精工株式会社 | 転がり軸受の予圧付与装置 |
KR960029232U (ko) | 1995-02-28 | 1996-09-17 | 베어링의 예압조절장치 | |
KR100246309B1 (ko) | 1997-08-30 | 2000-04-01 | 추호석 | 머시닝 센터의 주축 베어링의 예압변경장치 |
US6042273A (en) | 1998-10-28 | 2000-03-28 | Colonial Tool Group Inc. | Adjustable preload spindle |
US6971801B2 (en) * | 2000-09-19 | 2005-12-06 | Nsk. Ltd. | Bearing unit |
KR100658406B1 (ko) * | 2003-03-31 | 2006-12-15 | 닛본 세이고 가부시끼가이샤 | 주축 장치 및 주축 장치를 구비한 공작 기계 |
JP4317943B2 (ja) * | 2005-02-08 | 2009-08-19 | キタムラ機械株式会社 | 回転装置 |
US7371011B2 (en) * | 2005-08-11 | 2008-05-13 | Mckeirnan Jr Robert D | Turbocharger shaft bearing system |
JP4668160B2 (ja) * | 2006-11-09 | 2011-04-13 | 株式会社森精機製作所 | 軸受ユニット及び該軸受ユニットを備えた工作機械の主軸装置 |
KR100925919B1 (ko) * | 2008-01-04 | 2009-11-09 | 창원대학교 산학협력단 | 압축공기를 이용한 베어링의 가변예압장치 및 방법 |
JP5560603B2 (ja) * | 2009-07-21 | 2014-07-30 | 株式会社ジェイテクト | 主軸装置 |
JP5418110B2 (ja) * | 2009-09-24 | 2014-02-19 | 株式会社ジェイテクト | 工作機械の主軸装置 |
JP5644082B2 (ja) * | 2009-10-06 | 2014-12-24 | 株式会社ジェイテクト | 工作機械の主軸装置 |
CN102233582B (zh) * | 2010-05-04 | 2013-12-11 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 机械手腕 |
JP5499328B2 (ja) * | 2010-06-03 | 2014-05-21 | 日本精工株式会社 | 予圧可変式スピンドル |
-
2013
- 2013-07-12 KR KR1020130082336A patent/KR101366140B1/ko active IP Right Grant
-
2014
- 2014-03-13 WO PCT/KR2014/002145 patent/WO2014200170A1/ko active Application Filing
- 2014-03-13 CN CN201480037438.5A patent/CN105377505A/zh active Pending
- 2014-03-13 US US14/784,120 patent/US9644674B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109563874A (zh) * | 2016-08-16 | 2019-04-02 | 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 | 用于安装机动车辆的机电动力转向系统的传动蜗杆的滚动轴承 |
CN109563874B (zh) * | 2016-08-16 | 2020-06-09 | 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 | 用于安装机动车辆的机电动力转向系统的传动蜗杆的滚动轴承 |
US11459022B2 (en) | 2016-08-16 | 2022-10-04 | Thyssenkrupp Presta Ag | Rolling bearing for the mounting of a drive worm of an electromechanical power steering system of a motor vehicle |
TWI627016B (zh) * | 2017-04-21 | 2018-06-21 | Qiu Pu Xuan | Bearing preloading device for machining spindle |
CN112524152A (zh) * | 2019-09-17 | 2021-03-19 | 福建金风科技有限公司 | 轴承游隙调整装置、方法及风力发电机组 |
CN112846828A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-05-28 | 珠海格力电器股份有限公司 | 用于转动组件的支撑跨度调整装置和机床 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014200170A1 (ko) | 2014-12-18 |
US20160069385A1 (en) | 2016-03-10 |
US9644674B2 (en) | 2017-05-09 |
KR101366140B1 (ko) | 2014-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105377505A (zh) | 为了调整预压而利用冲程间隙及密封材料的弹性变形的轴承可变预压系统 | |
CN103707005A (zh) | 筒的加工方法及缓冲器 | |
JP6524596B2 (ja) | 予圧の調整のための軸受の可変予圧システム | |
CN103286678A (zh) | 一种用于高效高速精密机床的多功能内置式动静压电主轴 | |
KR20090075480A (ko) | 압축공기를 이용한 베어링의 가변예압장치 및 방법 | |
CN102371487B (zh) | 回转工作台齿圈液压夹紧装置 | |
CN208304687U (zh) | 基于超精加工上改善齿轮轴外圆表面波纹度的装置 | |
CN201231407Y (zh) | 滑枕结构 | |
CN107756245A (zh) | 一种研磨抛光头 | |
CN102962630B (zh) | 一种弹性浮动滚压装置 | |
CN201979356U (zh) | 一种用于端面磨削的磨头 | |
CN209206952U (zh) | 一种重型数控车床主轴卸荷装置 | |
CN204339405U (zh) | 一种主轴的浮动打刀机构 | |
CN103406768A (zh) | 高精度立式工作台底座静压密封结构 | |
CN203696426U (zh) | 一种新型车铣复合动力头装置 | |
CN203254158U (zh) | 360度翻转工作台 | |
CN103692348B (zh) | 带有静压油膜间隙补偿功能的闭式静压导轨 | |
CN106607695A (zh) | 液胀装夹式工作台 | |
CN102966502A (zh) | 盘配流径向变量高压柱塞泵 | |
CN207387402U (zh) | 一种研磨抛光头 | |
CN109366204A (zh) | 一种重型数控车床主轴卸荷装置 | |
CN205342477U (zh) | 一种重型数控立车刹车制动装置 | |
CN116967739B (zh) | 用于谐波减速机的刚轮与交叉轴承高精度装配工装及方法 | |
CN204524281U (zh) | 机床主轴轴承座 | |
CN205414943U (zh) | 叶轮侧边的加工装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160302 |