CN209239074U - 高刚性高回转精度静压电主轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高刚性高回转精度静压电主轴，包括主轴、体壳、前、后轴承、隔圈，端面轴承、电机体壳、电机定子、电机转子、调心球轴承、后端盖、锁紧螺母，体壳后端定位固定连接电机体壳，电机体壳后端固定连接后端盖，主轴与安装在体壳内的前轴承、后轴承以及安装在后端盖内的调心球轴承连接形成主轴三支撑结构；主轴上设置的轴环与隔圈和端面轴承配合连接形成静压止推支承。通过在主轴的后端安装调心球轴承，形成轴系的辅助支撑，一方面提升了整个轴系的刚性，可避免主轴轴径因刚性要求过高而设计的过大；另一方面利用轴承的定心功能，确保了主轴系统的高回转精度。此外，将调心球轴承装设于整个轴系的后端，简化了维修工艺。

Description

高刚性高回转精度静压电主轴

技术领域

本实用新型涉及一种电主轴，尤其是一种用于精密磨床的静压电主轴结构。

背景技术

随着科技的发展和制造业的全球化，体现高加工精度的精密数控机床是装备制造业的发展方向。由于电主轴实现了主轴电动机与机床主轴“合二为一”的“零传动”结构形式，省去了复杂的中间传动环节，成为精密数控机床的核心部件—主轴单元的首选。

液体静压轴承具有转速范围宽、承载能力大、运动精度高、抗振性能好、使用寿命长等优点，精密磨床主轴单元常常以它作为支承结构。然而，对于静压主轴来说，如果对刚性设计指标要求过高的话，主轴的轴径就会过大。在应用切点跟踪加工技术中，一般需要导轨前后作往复的高加速度直线运动，此时主轴单元位于导轨之上，是导轨的负载，要是其重量越重，就会造成对导轨的加速度产生影响，也就是说，这些场合需要机床主轴单元减重。

综上所述，在机床电主轴单元中，在体现出静压轴承的优势的同时，还能确保主轴具有相当高的回转精度和刚性，就需综合考虑。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种高刚性高回转精度静压电主轴。

为解决上述目的，本实用新型采用下述技术方案，一种高刚性高回转精度静压电主轴，包括主轴、体壳、前、后轴承、隔圈、端面轴承、电机体壳、电机定子、电机转子、调心球轴承、后端盖、锁紧螺母，所述体壳后端定位固定连接电机体壳，电机体壳后端固定连接后端盖，所述主轴与安装在体壳内的前轴承、后轴承以及安装在后端盖内的调心球轴承连接形成主轴三支撑结构；所述主轴上设置的轴环与隔圈和端面轴承配合连接形成静压止推支承；所述电机转子与主轴过盈连接。

进一步，所述主轴后端装有锁紧螺母，锁紧螺母对调心球轴承的内圈进行压紧定位，调心球轴承的外圈由后端盖的内孔定位。

进一步，所述电机体壳与体壳的后侧面设置的圆柱形凸起定位连接；所述后端盖通过螺钉与电机体壳固定连接，并采用螺钉对电机定子进行轴向定位。

进一步，所述前轴承的前端装设前端盖，前端盖孔内装设前油封；所述端面轴承的后端装设压盖，压盖孔内装有后油封。

本实用新型的有效效果：通过在主轴的后端安装调心球轴承，形成轴系的辅助支撑，一方面提升了整个轴系的刚性，可避免主轴轴径因刚性要求过高而设计的过大；另一方面利用轴承的定心功能，确保了主轴系统的高回转精度。此外，将调心球轴承装设于整个轴系的后端，简化了维修工艺。

附图说明

图1为本实用新型的高刚性高回转精度静压电主轴结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种高刚性高回转精度静压电主轴，包括主轴1、体壳2、前轴承3、后轴承4、端面轴承6、调心球轴承10、电机定子8、电机转子9、前端盖18、前油封17、隔圈5、压盖13、后油封14、电机体壳7、锁紧螺母12和后端盖11。

前轴承3和后轴承4为静压轴承，装设于体壳2的内孔内，是整个轴系的主要支承；体壳2的后端侧面设有圆柱形的凸起16，电机体壳7定位安装在凸起16上；电机体壳7后端孔内装有电机定子8，后端面通过螺钉固连后端盖11，与此同时，后端盖11通过螺钉对电机定子8进行轴向定位；在主轴1上设有轴环15，它与隔圈5和端面轴承6形成静压止推支承结构；主轴1的后端装有电机转子9和调心球轴承10，电机转子9与主轴1过盈连接，传递电机的转矩；主轴1的最右端外圆柱面设置有螺纹，上面套有锁紧螺母12，锁紧螺母12可将调心球轴承10的内圈压紧定位，调心球轴承10的外圈由后端盖11的内孔定位。

通过上述结构设置，主轴1和体壳2之间通过前轴承3、后轴承4、端面轴承6和调心球轴承10形成轴系三支撑结构，有效地提高了主轴系统的刚性和回转精度。如果轴系只由前轴承3和后轴承4来支承，那么位于主轴1悬臂端的电机转子9就会大大影响主轴系统的刚性，将调心球轴承10装设于主轴1后端后，作为轴系的辅助支撑，大大提升了整个轴系的刚性，避免了主轴轴径因刚性设计要求高而选取得过大。此外调心球轴承10具有一定的定心功能，限制了主轴1在轴心的随意运动，有利于主轴系统回转精度的提高。

在前轴承3的前端装设前端盖18，前端盖18内装有前油封17；端面轴承6的后端装压盖13，其内孔内装设后油封14，确保轴系密封可靠。

另外，将调心球轴承10装设于整个轴系的后端，简化了维修工艺。

Claims (4)

1.一种高刚性高回转精度静压电主轴，包括主轴(1)、体壳(2)、前、后轴承(3、4)、隔圈(5)，端面轴承(6)、电机体壳(7)、电机定子(8)、电机转子(9)、调心球轴承(10)、后端盖(11)、锁紧螺母(12)，其特征在于：所述体壳(2)后端定位固定连接电机体壳(7)，电机体壳(7)后端固定连接后端盖(11)，所述主轴(1)与安装在体壳(2)内的前轴承(3)、后轴承(4)以及安装在后端盖(11)内的调心球轴承(10)连接形成主轴三支撑结构；所述主轴(1)上设置的轴环(15)与隔圈(5)和端面轴承(6)配合连接形成静压止推支承；所述电机转子(9)与主轴(1)过盈连接。

2.根据权利要求1所述的高刚性高回转精度静压电主轴，其特征在于：所述主轴(1)后端装有锁紧螺母(12)，锁紧螺母(12)对调心球轴承(10)的内圈进行压紧定位，调心球轴承(10)的外圈由后端盖(11)的内孔定位。

3.根据权利要求1所述的高刚性高回转精度静压电主轴，其特征在于：所述电机体壳(7)与体壳(2)的后侧面设置的圆柱形凸起(16)定位连接；所述后端盖(11)通过螺钉与电机体壳(7)固定连接，并采用螺钉对电机定子(8)进行轴向定位。

4.根据权利要求1所述的高刚性高回转精度静压电主轴，其特征在于：所述前轴承(3)的前端装设前端盖(18)，前端盖(18)孔内装设前油封(17)；所述端面轴承(6)的后端装设压盖(13)，压盖(13)孔内装有后油封(14)。