CN202592207U - 主轴前端双向心静动压轴承磨头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机床磨削主轴装置，特别指一种主轴前端双向心静动压轴承磨头，包括主轴、前盖、后盖、套筒和轴承,其中：主轴由两个轴承支撑，包括设置在前盖内侧的前轴承及设置在后盖内侧的后轴承；前轴承由两个支撑面组成，分别设置在主轴的锥形段和支撑套上，承载轴向及径向压力；后轴承为静压轴承或者设置为滚珠轴承与后轴承套配合的形式；主轴与前轴承装配段形成两个向心支承面，与后轴承或滚珠轴承装配段形成一个支承面，主轴具有混合式结构提高承载能力及加工精度。本实用新型具备轴向受力大，径向的承载力大，不会随着温度的升高而发生轴向刚度的降低，且在运转中增大强度，回转精度高，抗阻尼性好，运转中无磨损，磨削效果精度好，光洁度高，对于球面磨削制造有独特优势。

Description

主轴前端双向心静动压轴承磨头

技术领域

本实用新型涉及机床磨削主轴装置，特别指一种主轴前端双向心静动压轴承磨头。 

背景技术

当前磨削在机械加工中占有很大的地位，特别是当前对产品要求精度很高，磨削起着重要地位，目前磨头主轴均采用两点式即两端各一轴承，具体形式有： 

圆柱式轴承磨头：该结构为常用结构，可做成各类主轴部件，缺点：维修性差，若有磨损，必须更换轴承或主轴；

顺锥式轴承磨头：该结构为类似圆锥滚子轴承，可同时承受轴向和径向力，轴向和径向精度很高，维修性好，适合做成磨头，特别是成型磨削的磨头，及刚度和抗颠覆力不及背锥式；

背锥式轴承磨头：该结构为类似顺锥式，具有体积小、轴向和径向精度高，不抱轴、间隙可调，维修性能佳等特点，缺点：抗颠覆力差，磨削Ｖ型导轨光洁度差；

两点式磨头主轴其刚性强度都受到影响，特别是皮带轮一端受皮带拉力对主轴磨削产生一定的干扰，其缺点为：

    1、由于轴向刚度低，V型导轨不能磨削；

    2、由于径向支承的径向支点向后移，使抗颠覆力差；

    3、由于在磨削受力点为前后两个轴承，当前轴承受力时磨削光洁度一般，后轴承受力使它卸荷力差，使得加工面光洁度大为降低。

发明内容

 本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺陷和问题加以改进和创新，提供一种轴向承载力及径向承载力大、轴向刚度随温度变化小、抗颠覆能力强及加工精度高的主轴前端双向心静动压轴承磨头。 

本实用新型的技术方案是构造一种包括主轴、前盖、后盖、套筒和轴承的主轴前端双向心静动压轴承磨头，其中： 

    主轴由两个轴承支撑，包括设置在前盖内侧的前轴承及设置在后盖内侧的后轴承；

    前轴承由两个支撑面组成，分别设置在主轴的锥形段和支撑套上，承载轴向及径向压力；

    后轴承为静压轴承或者设置为滚珠轴承与后轴承套配合的形式；

    主轴与前轴承装配段形成两个向心支承面，与后轴承或滚珠轴承装配段形成一个支承面，主轴具有混合式结构提高承载能力及加工精度。

本实用新型的优点及有益效果： 

   本实用新型把背锥式结构的前后轴承移向一个前轴承支点，而后轴承为单纯的卸荷轴承，它具备了轴向受力大，更加增大了其径向的承载力，不会随着温度的升高而发生轴向刚度的降低，且在运转中增大强度，回转精度高，抗阻尼性好，运转中无磨损，磨削效果精度好，光洁度高，对于球面磨削制造有独特优势。

附图说明

  图1是本实用新型一种剖面结构示意图。 

  图2是本实用新型另一种剖面结构示意图。 

具体实施方式

 由图1可知，本实用新型包括主轴1、前盖2、后盖10、套筒4和轴承，其中： 

    主轴1由两个轴承支撑，包括设置在前盖2内侧的前轴承3及设置在后盖10内侧的后轴承8；

前轴承3由两个支撑面组成，分别设置在主轴1的锥形段和支撑套5上，承载轴向及径向压力；

    后轴承8为静压轴承或者设置为滚珠轴承9与后轴承套11配合的形式；

    主轴1在与前轴承3连接段形成两个支承面，与后轴承8或滚珠轴承9装配段形成一个支承面，主轴1具有混合式结构提高承载能力及加工精度。

 所述的前盖2设置在主轴1前端，后盖10设置在主轴1后端，前盖2及后盖10之间设置套筒4。 

 所述的前轴承3与主轴1之间设置支撑套5，支撑套5内侧设置压紧套6轴向固定支撑套5。 

 所述的支撑套5为锥形与主轴1的锥形段对应设置成V型结构。 

 所述的支撑套5与主轴1锥形部分之间设置调整垫7以调整轴承间隙。 

 所述的滚珠轴承9上设置后轴承套11。 

所述的前轴承3及后轴承8或滚珠轴承9为静压轴承，通过外部的液压系统提供压力油形成压力油膜以承受载荷；轴承运转时产生动压效应，当动压效应达到一定份额时轴承成为动静压混合轴承。 

 所述的轴承与套筒4之间采用螺栓轴向固定。 

本实用新型的结构原理： 

本实用新型是通过改进背锥式轴承磨头，将背锥式轴承磨头的后轴承移动到前轴承支点，同时在原来的后轴承支点处另设一个轴承，后轴承与前轴承在同一支点上。主轴，支套同向度和跳动<=0.002um时利用液压原理的互补性。而后轴承不参与加工的磨削，变为卸荷轴承。而前双向轴承由于间距短，当油温升高时主轴的延长不会影响磨头精度的变化，使得在实际应用中静压磨头制造成本高、温升难以控制、工作环境要求严的情况大为改善。本实用新型具备背锥式轴承磨头的体积小、轴向和径向承载能力大等优点同时由于增加了一个支点在带轮带动主轴开始转动和停止转动时该支点可有效的承载因转速及转向变化引起的载荷变量从而加工表面的光洁度大为提高增加了加工精度，径向承载力增大。

本实用新型的轴承均采用静压轴承通过外部的液压系统提供承载油膜承受压力，主轴启动与运转时均被承载油膜隔开，阻力小工作寿命长；静压轴承有均化误差的作用能减小制造中不精确性产生的影响；主轴上的压力及温度分布比较均匀，轴承的可靠性及寿命增加。 

注明：（1）主轴运转采用2点支撑； 

     （2）轴承的增多主要解决径向力增大；

     （3)前轴承设置为V型主要解决轴向受力；

     （4）混合式结构是解决轴向力要求大，如球面磨头、精密铣削头等。

本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。 

Claims (8)

1.一种主轴前端双向心静动压轴承磨头，包括主轴（1）、前盖（2）、后盖（10）、套筒(4)和轴承其特征在于：

    所述的主轴（1）由两个轴承支撑，包括设置在前盖（2）内侧的前轴承（3）及设置在后盖（10）内侧的后轴承（8）；

所述的前轴承（3）由两个支撑面组成，分别设置在主轴（1）的锥形段和支撑套（5）上，承载轴向及径向压力；

    所述的后轴承（8）为静压轴承或者设置为滚珠轴承（9）与后轴承套（11）配合的形式；

    所述的主轴（1）与前轴承（3）装配段形成两个向心支承面，与后轴承（8）或滚珠轴承（9）装配段形成一个支承面，主轴（1）具有混合式结构提高承载能力及加工精度。

2.根据权利要求1所述的主轴前端双向心静动压轴承磨头，其特征在于所述的前盖（2）设置在主轴（1）前端，后盖（10）设置在主轴（1)后端，前盖（2）及后盖（10）之间设置套筒（4）。

3.根据权利要求1所述的主轴前端双向心静动压轴承磨头，其特征在于所述的前轴承（3）与主轴（1）之间设置支撑套（5），支撑套（5）内侧设置压紧套（6）轴向固定支撑套（5）。

4.根据权利要求3所述的主轴前端双向心静动压轴承磨头，其特征在于所述的支撑套（5）为锥形与主轴（1）的锥形段对应设置成V型结构。

5.根据权利要求4所述的主轴前端双向心静动压轴承磨头，其特征在于所述的支撑套（5）与主轴（1）锥形部分之间设置调整垫（7）以调整轴承间隙。

6.根据权利要求1所述的主轴前端双向心静动压轴承磨头，其特征在于所述的滚珠轴承（9）上设置后轴承套（11）。

7.根据权利要求1所述的主轴前端双向心静动压轴承磨头，其特征在于所述的前轴承（3）及后轴承（8）或滚珠轴承（9）为静压轴承，通过外部的液压系统提供压力油形成压力油膜以承受载荷；轴承运转时产生动压效应，当动压效应达到一定份额时轴承成为动静压混合轴承。

8.根据权利要求1所述的主轴前端双向心静动压轴承磨头，其特征在于所述的轴承与套筒（4）之间采用螺栓轴向固定。

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