CN201774356U - 一种高速内装式电机主轴轴承定压预紧装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种高速内装式电机主轴轴承定压预紧装置。包括过渡套、前轴承座、后轴承座，置于前轴承座的第一轴承，置于后轴承座的轴承套筒和轴承外压盘，置于后轴承套的第二轴承，置于第一、第二轴承中的主轴，置于主轴前后端的锁紧螺母，第一轴承固定于前轴承座内，第二轴承通过轴承外压盘固定在轴承套筒内，轴承套与后轴承座间隙配合，轴承外压盘一侧有预紧元件。本实用新型采用定压预紧，第二轴承固定在轴承套筒内，轴承套与后轴承座间隙配合，轴承外压盘一侧设有预紧元件，可以实现轴向移动，补偿主轴系统因热膨胀不同引起的轴向位置变化，避免轴承损坏，有效提高主轴系统工作的稳定性，保证主轴的高速、高精度要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高速内装式电机主轴轴承定压预紧装置。
背景技术
内装式电机主轴是机床的主要功能部件，是机床实现高速、高精度、高效率、高可靠性的关键部件，主轴性能的高低直接决定机床的品质。作为关键部件的内装式电机主轴不仅要求具有高速、高精度运动特性，而且振动和噪声小，定位准确。为满足上述要求，需要主轴系统具有较好的工作稳定性。由于电机采用内装的方式，主轴在高速运转时，主轴的发热比较严重，会因热膨胀影响加工精度，甚至损坏轴承导致机床无法工作。因此必须采取合适的结构形式以防止热膨胀对主轴加工的影响。
从主轴的预紧方式方面来看，现有内装式电机主轴轴承采用的预紧方式分为定位预紧和定压预紧：
定位预紧方式是将两轴承固定在轴承座内，使两轴承的轴向相对位置在使用过程中不改变，结构简单，拆卸方便，但是如果主轴高速运转，轴承的温升会使主轴发生轴向伸长变形，造成主轴刚度下降和旋转精度降低，甚至引起轴承卡死或烧毁。所以定位预紧大多适用于低速内装式电机主轴系统。
定压预紧是通过圆柱弹簧、蝶形弹簧等弹性元件对轴承施加适当预紧的方法，通过弹性元件变形消除主轴的轴向变形。因此定压预紧适用于高速内装式电机主轴系统。
实用新型内容
本实用新型的目的主要是为了实现高速内装式电机主轴轴承的预紧，提供一种结构简单、工作可靠的高速内装式电机主轴轴承定压预紧装置。
本实用新型采取了以下技术方案：内装式电机主轴轴承定压预紧装置，包括置于前轴承座的第一轴承，置于后轴承套的第二轴承，主轴装在第一轴承和第二轴承中，第一轴承固定在前轴承座上，第二轴承通过轴承外压盘固定在轴承套筒内，轴承套与后轴承座间隙配合，轴承外压盘一侧设有预紧元件。
所述结构用于高速内装式电机主轴。
所述预紧元件为圆柱弹簧或蝶型弹簧。
所述第二轴承外压盘设有三个圆柱孔，该圆柱孔设有防止轴承套旋转的三个圆柱销。
所述第一轴承通过一轴承端盖固定于前轴承座内。
所述第一轴承和第二轴承都是通过锁紧螺母固定于主轴上。
所述第一轴承和第二轴承为深沟球轴承或配对使用的角接触球轴承。
通过以上对本实用新型的描述可知，相对于现有技术，本实用新型的优点如下：
一，本实用新型采用定压预紧，第二轴承固定在轴承套筒内，轴承套与后轴承座间隙配合，轴承外压盘一侧设有预紧元件，可以实现轴向移动，补偿主轴系统因热膨胀不同引起的轴向位置变化，避免轴承损坏，有效提高主轴系统工作的稳定性，保证内装式电机主轴的高速、高精度要求；
二，第二轴承置于轴承套筒内，轴承套筒起到过渡作用，相对于轴承外环直接在轴承座内滑动的结构，可以增大滑动接触面积，减小发热对配合间隙的影响，保证轴承套筒与轴承座的配合间隙，提高了主轴系统的刚度，降低了运转中的振动和噪声；
三，第二轴承外压盘设有三个圆柱孔，该圆柱孔设有防止轴承套旋转的三个圆柱销，保证轴承套筒工作的稳定性；
附图说明
图1：本实用新型的结构原理示意图；
图中各标号的零件名称如下：1、前轴承座，2、过渡套，3、定子套，4、电机定子，5、电机转子，6、主轴，7、后轴承座，8、圆柱销，9、轴承外压盘，10、锁紧螺母，11、第二轴承，12、弹簧，13、轴承套筒，14、第一轴承，15、锁紧螺母，16、轴承端盖。
具体实施方式
参照附图对本实用新型进行以下详细说明。
如图1所示，本实用新型包括置于过渡套2两端的前轴承座1和后轴承座7，置于前轴承座1的第一轴承14，置于轴承套筒13的第二轴承11，主轴6装在第一轴承14和第二轴承11中，第一轴承14通过轴承端盖16固定在前轴承座1内，第二轴承11通过轴承外压盘9固定在轴承套筒13内，轴承外压盘9一侧设有弹簧12，弹簧12置于后轴承座上的圆柱孔内，轴承套筒13与后轴承座7间隙配合。
所述电机定子4和电机转子5位于主轴中部，前后轴承之间。
所述第一轴承14和第二轴承11是通过锁紧螺母10和15、主轴上的阶梯在主轴8上压紧定位。
所述第二轴承外压盘9和后轴承座7设有三个圆柱孔，该圆柱孔设有防止轴承套筒旋转的三个圆柱销8。所述第一轴承14和第二轴承11为深沟球轴承或配对使用的角接触球轴承。
本实用新型提供的定压预紧装置将主轴6的可移动轴承11通过阶梯孔和轴承外压盘固定在沿轴向移动的轴承套筒13内，轴承套筒13通过弹簧12、圆柱销8与后轴承座7实现弹性连接。
当弹簧12在锁紧螺母10、轴承外压盘9的作用下被压缩变形，使得第一轴承承受向左的作用力，同时第二轴承承受向右的作用力，从而使得作为定位轴承的第一轴承14和作为自由端轴承的第二轴承11同时得到预紧。
当主轴8高速运转时，第一轴承14和第二轴承11温度升高，使主轴6沿轴向伸长，置于后轴承座7与轴承外压盘9之间的弹簧12也会发生伸长变形，从而补使得第二轴承11和轴承套筒13随主轴6的轴向伸长而向右移动，实现对第一轴承14和第二轴承11的定压预紧，保证第一轴承14和第二轴承11的预负载基本不变。
Claims (7)
1.一种高速内装式电机主轴轴承定压预紧装置，其特征在于：包括置于前轴承座的第一轴承，置于后轴承套筒的第二轴承，主轴装在第一轴承和第二轴承中，第一轴承固定在前轴承座上，第二轴承通过轴承外压盘固定在轴承套筒内，轴承套筒与后轴承座间隙配合，轴承外压盘一侧设有预紧元件。
2.根据权利要求1所述的一种高速内装式电机主轴轴承定压预紧装置，其特征在于：所述结构用于高速内装式电机主轴。
3.根据权利要求1所述的一种高速内装式电机主轴轴承定压预紧装置，其特征在于：所述预紧元件为圆柱弹簧或蝶型弹簧。
4.根据权利要求1所述的一种高速内装式电机主轴轴承定压预紧装置，其特征在于：所述第二轴承外压盘和后轴承座设有三个圆柱孔，该圆柱孔设有防止轴承套筒旋转的三个圆柱销。
5.根据权利要求1所述的一种高速内装式电机主轴轴承定压预紧装置，其特征在于：所述第一轴承通过一轴承端盖固定于前轴承座内。
6.根据权利要求1所述的一种高速内装式电机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都是通过锁紧螺母固定于主轴上。
7.根据权利要求1所述的一种高速内装式电机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为深沟球轴承或配对使用的角接触球轴承。
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| CN105356650A (zh) * | 2015-11-29 | 2016-02-24 | 重庆元创汽车整线集成有限公司 | 电机主轴发热的间隙补偿结构 |
| CN106840558A (zh) * | 2017-01-24 | 2017-06-13 | 清华大学 | 动压主轴刚度测试系统 |
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