CN210848351U - 一种基于滚动轴承与静动压轴承的复合主轴 - Google Patents

Abstract

一种基于滚动轴承与静动压轴承的复合主轴，包括壳体，所述壳体上设有轴腔，该轴腔中设有轴体，所述轴体的两端与轴腔内壁之间设有滚动轴承，并通过端盖密封，其中：所述轴腔的中部向内凸出一体形成静动压轴承套，所述静动压轴承套的内表面设有若干个凹陷的储油腔，所述储油腔通过进油支路与进油主路相连；所述进油主路沿着静动压轴承套的内壁周向环设；所述进油主路与进油口相通，所述壳体上还设有出油口。本实用新型提供了一种基于滚动轴承与静动压轴承的复合主轴，通过对现有结构的改进，将原本独立结构的静动压轴承套集成到壳体中，一体加工成型，减少了零件数量，降低了累积误差，提高了装配后主轴的同轴度，使主轴工作时的精度更高。

Description

一种基于滚动轴承与静动压轴承的复合主轴

技术领域

本实用新型属于零件加工设备领域，具体涉及一种基于滚动轴承与静动压轴承的复合主轴。

背景技术

主轴，是机床上带动工件或刀具旋转的轴，通常由主轴体、轴承和传动件（齿轮或带轮）等组成。工业领域中，主轴是各类机床的关键部件，主轴的转动精度对产品加工精度影响巨大，常规的机床中，主轴一般采用滚动轴承与静动压轴承共同支撑的结构，来提高主轴的运动精度。

现有技术中，如公告号为CN200982355Y的中国实用新型专利中，公开了一种套筒式动静压轴承滚动卸荷传动轴，包括套筒、安装在套筒中的主轴和主轴两端的油膜轴承，该设计使主轴在工作中既不影响油膜轴承的运转精度，又能在主轴过载时起到瞬间保护油膜轴承不产生金属接触之目的，使该设备安全可靠和延长使用寿命。再如，公告号为CN102554718A的中国发明专利申请中，公开了一种磨削气门锁夹槽的无心磨床的主轴支承结构，其使得主轴在转动时无需和轴承相接触起动力矩小，消耗功率小，进而使得主轴的回转精度高，原因在于其主轴外壳的两端设置有静动压油膜轴承。

以上可以看出，目前主轴的设计中，采用滚动轴承与静动压轴承配合支撑轴体的结构比较常见，但这些技术方案中，静动压轴承均为独立的轴承套，装配在主轴外壳中，由于工件加工误差和装配过程中产生的误差积累，会使轴体工作时的误差增大，因此，若能在现有的一些结构上进一步减少零件数量，提高加工精度，可以使主轴精度进一步提高，本实用新型在此方向上进行了研究。

实用新型内容

针对以上现有技术中的不足，本实用新型提供了一种基于滚动轴承与静动压轴承的复合主轴，进一步简化了零件数量，将静动压轴承集成到主轴壳体中，提高了加工精度的可控性，使主轴精度得到了进一步提高。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决。

一种基于滚动轴承与静动压轴承的复合主轴，包括壳体，所述壳体上设有轴腔，该轴腔中设有轴体，所述轴体的两端与轴腔内壁之间设有滚动轴承，并通过端盖密封，其中：所述轴腔的中部向内凸出一体形成静动压轴承套，所述静动压轴承套的内表面设有若干个凹陷的储油腔，所述储油腔通过进油支路与进油主路相连；所述进油主路沿着静动压轴承套的内壁周向环设；所述进油主路与进油口相通，所述壳体上还设有出油口。

现有的机械主轴结构中，很多会采用滚动轴承与静动压轴承配合来支撑轴体的结构，轴体的两端的滚动轴承用于在启动对轴体进行支撑，此时静动压轴承与轴体之间的油膜还没形成。当轴体高速转动后，油进入到静动压轴承与轴体之间并形成油膜，实现对轴体的油膜支撑，使工作时的摩擦大大降低。该结构对零件及装配的同轴度要求很高，要求轴体、滚动轴承、静动压轴承、轴腔在同一轴线上，这也对各个零件的精度提出了很高的要求，工艺成本高。本申请中，取消了原本独立结构的静动压轴承，通过轴腔的中部向内凸出一体形成静动压轴承套，减少了原本的零件数量，减少了累积误差，因此在满足精度要求的前提下，工艺成本降低，加工更加方便。

一种优选的实施方式中，所述轴体的一端与轴腔内壁之间设有第一滚动轴承，该第一滚动轴承的外部设有第一端盖；所述轴体的另一端与轴腔内壁之间设有第二滚动轴承，该第二滚动轴承的外部设有第二端盖。该结构中，通过轴体两端的第一滚动轴承和第二滚动轴承对轴体起到支撑，适用于启动时候，端盖用于密封，避免润滑油流出。

一种优选的实施方式中，所述出油口连通至滚动轴承所在位置处。该结构中，配合进油口，使润滑油从进油口中进入到轴承结构中，再通过出油口排除，形成油路循环。

一种优选的实施方式中，所述静动压轴承套的内壁上，进油主路周向环设于中间位置上，进油主路的两侧对称设有储油腔和进油支路。该结构中，相当于形成了对称的两个静动压轴承套，静动压支撑效果好。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：提供了一种基于滚动轴承与静动压轴承的复合主轴，通过对现有结构的改进，将原本独立结构的静动压轴承套集成到壳体中，一体加工成型，减少了零件数量，降低了累积误差，提高了装配后主轴的同轴度，使主轴工作时的精度更高。

附图说明

图1为本实用新型中的复合主轴的立体图。

图2为本实用新型中的复合主轴的俯视图。

图3为本实用新型中的壳体的立体图。

图4为本实用新型中的复合主轴的剖视图一。

图5为本实用新型中的复合主轴的剖视图二。

图6为本实用新型中的省略轴体的复合主轴的剖视图。

图7为本实用新型中的壳体的剖视图。

图8为本实用新型中的轴体及滚动轴承、端盖的立体图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

以下实施方式中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的原件或具有相同或类似功能的原件，以下通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语：中心、纵向、横向、长度、宽度、厚度、上、下、前、后、左、右、竖直、水平、顶、底、内、外、顺时针、逆时针等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语：第一、第二等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所示技术特征的数量。本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语：安装、相连、连接等应做广义理解，本领域的普通技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用性中的具体含义。

参照图1至图8，本实用新型中涉及的一种基于滚动轴承与静动压轴承的复合主轴，包括壳体2，壳体2设于基板1上，所述壳体2上设有轴腔21，该轴腔21中设有轴体4。

结合附图来看，如图4~6、8所示，所述轴体4的两端与轴腔21内壁之间设有滚动轴承，并通过端盖密封。具体的，所述轴体4的一端与轴腔21内壁之间设有第一滚动轴承5，该第一滚动轴承5的外部设有第一端盖51，第一滚动轴承5可以为若干个滚动轴承组成的轴承组；所述轴体4的另一端与轴腔21内壁之间设有第二滚动轴承6，该第二滚动轴承6的外部设有第二端盖61，第二滚动轴承6可以为若干个滚动轴承组成的轴承组。该结构中，通过轴体两端的第一滚动轴承5和第二滚动轴承6对轴体4起到支撑，适用于启动时候，端盖用于密封，避免润滑油流出，具体的，端盖通过螺钉结构固定在壳体2上，并垫有密封圈增加密封能力。

如图6和7所示，所述轴腔21的中部向内凸出一体形成静动压轴承套，所述静动压轴承套的内表面设有若干个凹陷的储油腔28，所述储油腔28通过进油支路271与进油主路27相连；所述进油主路27沿着静动压轴承套的内壁周向环设；所述进油主路27与进油口25相通，进油口25设于壳体2上，所述壳体2上还设有出油口251。所述出油口251连通至滚动轴承所在位置处。该结构中，配合进油口25，使润滑油从进油口25中进入到轴承结构中，再通过出油口251排除，形成油路循环。

此外，本申请的实施方式中，所述静动压轴承套的内壁上，进油主路27周向环设于中间位置上，进油主路27的两侧对称设有储油腔28和进油支路271。该结构中，相当于形成了对称的两个静动压轴承套，静动压支撑效果好。

本申请的主轴结构中，取消了原本独立结构的静动压轴承，通过轴腔21的中部向内凸出一体形成静动压轴承套，减少了原本的零件数量，减少了累积误差，因此在满足精度要求的前提下，工艺成本降低，加工更加方便。

主轴工作时，在启动阶段，轴体的两端的滚动轴承对轴体进行支撑，支撑刚性强，此时静动压轴承与轴体4之间的油膜还没形成。当轴体开始转动后，油通过进油口25进入到静动压轴承与轴体之间的进油主路27中，再通过进油支路271进入到储油腔28中，储油腔28中存满油后，油继续溢出并在静动压轴承与轴体5之间形成静动压油膜，用于承载工作负荷，此时轴体的两端的滚动轴承由于游隙较大基本不承担负荷。工作过程中，油继续通过间隙进入到两端的滚动轴承区域中，对滚动轴承进行润滑，然后油通过出油口251出去完成循环。

以上可以看出，本实用新型提供了一种基于滚动轴承与静动压轴承的复合主轴，通过对现有结构的改进，将原本独立结构的静动压轴承套集成到壳体中，一体加工成型，减少了零件数量，降低了累积误差，提高了装配后主轴的同轴度，使主轴工作时的精度更高。

本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于滚动轴承与静动压轴承的复合主轴，包括壳体（2），所述壳体（2）上设有轴腔（21），该轴腔（21）中设有轴体（4），所述轴体（4）的两端与轴腔（21）内壁之间设有滚动轴承，并通过端盖密封，其特征在于：

所述轴腔（21）的中部向内凸出一体形成静动压轴承套，所述静动压轴承套的内表面设有若干个凹陷的储油腔（28），所述储油腔（28）通过进油支路（271）与进油主路（27）相连；

所述进油主路（27）沿着静动压轴承套的内壁周向环设；

所述进油主路（27）与进油口（25）相通，所述壳体（2）上还设有出油口（251）。

2.根据权利要求1所述的一种基于滚动轴承与静动压轴承的复合主轴，其特征在于，所述轴体（4）的一端与轴腔（21）内壁之间设有第一滚动轴承（5），该第一滚动轴承（5）的外部设有第一端盖（51）；所述轴体（4）的另一端与轴腔（21）内壁之间设有第二滚动轴承（6），该第二滚动轴承（6）的外部设有第二端盖（61）。

3.根据权利要求1所述的一种基于滚动轴承与静动压轴承的复合主轴，其特征在于，所述出油口（251）连通至滚动轴承所在位置处。

4.根据权利要求1所述的一种基于滚动轴承与静动压轴承的复合主轴，其特征在于，所述静动压轴承套的内壁上，进油主路（27）周向环设于中间位置上，进油主路（27）的两侧对称设有储油腔（28）和进油支路（271）。

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